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04 Cranio - Università degli Studi di Pavia

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Lo scheletro dei Vertebrati lo si può sud<strong>di</strong>videre in:<br />

Scheletro assile che comprende:<br />

<strong>Cranio</strong><br />

Notocorda e colonna vertebrale<br />

Coste e sterno<br />

Scheletro appen<strong>di</strong>colare che comprende:<br />

Scheletro zonale o dei cinti pettorale e pelvico<br />

Appen<strong>di</strong>ci pari e impari cioè:<br />

pinne<br />

arti articolati


Funzioni dell’apparato scheletrico<br />

•Sostegno: rappresenta il sostegno del capo, del tronco e delle<br />

appen<strong>di</strong>ci<br />

•Protezione: protegge <strong>di</strong>versi organi e strutture interne<br />

•Movimento: i muscoli scheletrici inserendosi sulle ossa tramite<br />

ten<strong>di</strong>ni consentono spostamenti dell’intero corpo o <strong>di</strong> parti <strong>di</strong> esso;<br />

le ossa sono le componenti passive, i muscoli sono la componente<br />

attiva<br />

•Riserva: le ossa sono una importante riserva <strong>di</strong> minerali quali calcio<br />

e fosforo<br />

•Emopoiesi: il midollo osseo presente all’interno <strong>di</strong> alcune ossa<br />

produce le cellule del sangue<br />

Le componenti dello scheletro possono essere costituite da<br />

cartilagine e/o ossa


Formazione dell’osso<br />

Ossificazione 1- in<strong>di</strong>retta (encondrale) o 2- <strong>di</strong>retta (membranosa)<br />

1- Inizialmente si forma uno scheletro cartilagineo che attraverso dei<br />

centri <strong>di</strong> ossificazione viene poi sostituito da osso; riguarda la gran<br />

parte delle ossa<br />

2- l’osso si forma <strong>di</strong>rettamente da osteociti immersi in una matrice<br />

connettivale.<br />

Le componenti scheletriche sono <strong>di</strong> fondamentale importanza per<br />

le informazioni che se ne possono trarre dai resti fossili circa la<br />

storia evolutiva dei vertebrati e sul modo <strong>di</strong> vita <strong>di</strong> essi grazie<br />

alle impronte che le componenti molli lasciano su si essi.


* per ossificazione <strong>di</strong>retta o membranosa (o per allostosi)<br />

in cui si ha <strong>di</strong>rettamente da parte <strong>degli</strong> osteoblasti una deposizione <strong>di</strong> sali<br />

minerali nella matrice, senza che vi sia un iniziale modello cartilagineo;<br />

(eesoscheletro)<br />

* per ossificazione condrale o encondrale o <strong>di</strong> sostituzione<br />

in cui l’ossificazione è preceduta dalla formazione <strong>di</strong> un modello<br />

cartilagineo (<strong>di</strong> cartilagine ialina) che viene sostituito, ad opera <strong>degli</strong><br />

osteoblasti, dalla formazione ossea (endoscheletro).<br />

Nel primo caso si parla <strong>di</strong> ossa primarie, nel secondo caso <strong>di</strong> ossa<br />

secondarie,<br />

tale denominazione deriva dalla constatazione che le ossa primarie sono<br />

filogeneticamente più antiche <strong>di</strong> quelle <strong>di</strong> sostituzione (dermascheltro).<br />

L’ osso nella sua costituzione definitiva può assumere una conformazione<br />

lamellare compatta o spugnosa


Durante l’intero arco della vita <strong>di</strong> un organismo le ossa sono<br />

sottoposte a fenomeni <strong>di</strong> rimodellamento: durante la crescita e<br />

successivamente in risposta a stimoli meccanici, quali l’attività<br />

muscolare e il peso del corpo.<br />

Diversi ormoni regolano sia i fenomeni <strong>di</strong> accrescimento delle ossa<br />

che il loro rimodellamento e possono regolare nel contempo il tasso<br />

<strong>di</strong> calcio nel sangue (calcemia).<br />

Gli ormoni maggiormenti coinvolti nel fenomeno della crescita sono<br />

l’ormone dell’ ipofisi somatotropo, gli ormoni della tiroide tiroxina<br />

e calcitonina e delle paratiroi<strong>di</strong>, il paratormone.<br />

Questi ultimi due ormoni hanno azione antagonista.


Le articolazioni sono giunture che uniscono le ossa e, in relazione<br />

alla loro struttura, possono permettere <strong>di</strong>versi gra<strong>di</strong> <strong>di</strong> movimenti o<br />

nessuno<br />

Tipi <strong>di</strong> articolazioni fra ossa<br />

Diartrosi sono le articolazioni che permettono liberi movimenti delle ossa le cui<br />

superfici articolari sono coperte da cartilagine ialina e avvolte da una capsula<br />

rivestita da una lamina sinoviale che produce il liquido sinoviale (la cui<br />

composizione è simile al liquido interstiziale) con la funzione <strong>di</strong> lubrificare le<br />

superfici articolari (es negli arti)<br />

Sinartrosi sono articolazioni che non consentono movimenti fra le ossa le cui<br />

superfici sono ricoperte da una sottile lamina <strong>di</strong> tessuto connettivo denso;<br />

possono anche giungere ad essere delle vere suture (es nel cranio)<br />

Anfiartrosi sono articolazioni che consentono movimenti limitati fra le ossa le<br />

cui supefici articolari sono rivestite da connettivo denso e cartilagine (es tra<br />

vertebre)<br />

Legamenti sono fasci <strong>di</strong> collagene la cui funzione è quella <strong>di</strong> unire tra <strong>di</strong><br />

loro le ossa, limitando l’ampiezza <strong>di</strong> movimento dell’ articolazione<br />

Ten<strong>di</strong>ni sono strutture <strong>di</strong> connessione resistenti e flessibili, costituite da<br />

fibre collagene e che hanno il compito <strong>di</strong> ancorare il muscolo striato<br />

all’osso


<strong>Cranio</strong><br />

Rappresenta lo scheletro assile che si è sviluppato ed evoluto in relazione allo<br />

sviluppo:<br />

dell’encefalo e <strong>degli</strong> organi <strong>di</strong> senso,<br />

dell’apertura boccale e della regione branchiale.<br />

Quin<strong>di</strong> il cranio si è formato come organo <strong>di</strong> sostegno e <strong>di</strong> protezione<br />

dell’encefalo e <strong>degli</strong> organi <strong>di</strong> senso, come armatura scheletrica della bocca,<br />

organo <strong>di</strong> cattura e <strong>di</strong> triturazione <strong>degli</strong> alimenti e dell’apparato respiratorio, in<br />

origine esclusivamente branchiale.<br />

Lo scheletro della testa è abbastanza complicato, sia per ciò che concerne le<br />

origini che per quanto si riferisce alla struttura. Ne deriva da ciò la necessità <strong>di</strong><br />

sud<strong>di</strong>viderlo in parti che possano essere descritte singolarmente sulla base però<br />

<strong>di</strong> criteri specifici che li rendono <strong>di</strong>stinguibili sia in senso ontogenetico che<br />

filogenetico.


Nel CRANIO sono <strong>di</strong>stinguibili tre componenti<br />

il Condrocranio o neurocranio che fa da supporto all’encefalo e agli organi<br />

<strong>di</strong> senso;<br />

lo Splancnocranio o scheletro viscerale che fa da supporto alle arcate<br />

branchiali e derivati;<br />

Queste due parti sono sempre presenti più o meno intimamente connesse;<br />

il Dermatocranio che è costituito da ossa membranose che completano<br />

dorsalmente la scatola cranica (neurocranio), incorporano componenti dello<br />

splancnocranio, e dove presente, costituisce la struttura scheletrica<br />

dell’opercolo.<br />

Esso è del tutto assente nei Ciclostomi e nei Condroitti.


Un modello generale <strong>di</strong> architettura cranica è realizzato da :<br />

una scatola cranica che racchiude l’encefalo: neurocranio<br />

un insieme <strong>di</strong> formazioni scheletriche viscerali: splancnocranio<br />

una copertura <strong>di</strong> ossa esclusivamente dermiche dorsali e laterali che<br />

assume intimi rapporti con le strutture endoscheletriche del cranio:<br />

dermatocranio


Le componenti del cranio nei <strong>di</strong>versi Vertebrati presentano delle<br />

complessità in rapporto e alle <strong>di</strong>verse funzioni che compiono, e alla<br />

notevole plasticità delle sue parti.<br />

Infatti, la morfologia definitiva dello scheletro cefalico è strettamente<br />

collegata con il tipo <strong>di</strong> alimentazione, con il grado <strong>di</strong> sviluppo<br />

dell’encefalo e <strong>degli</strong> organi <strong>di</strong> senso e con il tipo <strong>di</strong> respirazione.<br />

Se si stu<strong>di</strong>ano le caratteristiche del cranio classe per classe, ci si può<br />

<strong>di</strong>sperdere e <strong>di</strong>sorientarsi per la grande variabilità delle forme.<br />

Lo stu<strong>di</strong>o è possibile però, e più proficuo, se si cerca <strong>di</strong> ricostruire<br />

la storia evolutiva del cranio, tentando <strong>di</strong> capire la “logica” delle<br />

<strong>di</strong>verse architetture scheletriche.


Il cranio è sempre costituito da almeno due parti in origine<br />

funzionalmente in<strong>di</strong>pendenti:<br />

*Il neurocranio è formato da pezzi scheletrici che proteggono<br />

l’encefalo ed alcuni importanti organi <strong>di</strong> senso: mucosa olfattoria,<br />

orecchio interno;<br />

**Lo splancnocranio formato da archi che armando la cavità buccale<br />

ed il primo tratto dell’intestino anteriore –faringe- è <strong>di</strong>fferenziato per la<br />

cattura <strong>degli</strong> alimenti e per sostenere le branchie nei Pesci e nelle larve<br />

<strong>di</strong> anfibi, più complesse le funzioni nei Tetrapo<strong>di</strong> in cui avviene un<br />

rimodellamento delle componenti dello splancnocranio .


La copertura della scatola cranica in tutti i Vertebrati<br />

-eccetto ciclostomi e condroitti- è assicurata dalla<br />

comparsa <strong>di</strong> pezzi ossei (ossa membranose) derivati<br />

<strong>di</strong>rettamente da mesenchima per ossificazione <strong>di</strong>retta<br />

(allostosi) che costituiscono il dermatocranio<br />

Il dermatocranio è costituito da:<br />

ossa delle pareti e della volta cranica <strong>di</strong>sposte<br />

lateralmente e dorsalmente al neurocranio<br />

ossa della mascella superiore e della man<strong>di</strong>bola<br />

ossa palatine che costituiscono la volta della cavità<br />

orale<br />

ossa opercolari (esclusivamente nei Pesci ossei)


Il neurocranio e lo splancnocranio sono inizialmente costituiti<br />

da un modello cartilagineo che successivamente è sostituito<br />

parzialmente o completamente da tessuto osso –eccetto ciclostomi e<br />

condroitti-.<br />

Il dermatocranio è costituito da ossa membranose<br />

I ciclostomi e i condroitti non possiedono un dermatocranio<br />

Fileticamente le ossa <strong>di</strong> rivestimento sono le più antiche<br />

Nella maggior parte dei vertebrati il neurocranio e il dermatocranio si<br />

integrano strutturalmente nella formazione del cranio <strong>degli</strong> adulti<br />

- Origine embrionale delle componenti del cranioneuroectoderma<br />

delle creste neurali forma interamente lo<br />

splancnocranio, parte del neurocranio e dermatocranio<br />

mesoderma dei somiti forma parte del neurocranio<br />

dei somitomeri forma parte del neurocranio e del dermatocranio


Neurocranio<br />

La formazione del neurocranio deriva da:<br />

trabecole (paracordali e precordali) e capsule (olfattive e otiche)<br />

cartilaginee che rappresentano le componenti iniziali per la<br />

successivaformazione del neurocranio.<br />

Questo schema porta alla formazione <strong>di</strong> un “paleocranio”<br />

Alle componenti già in<strong>di</strong>cate, con il contributo <strong>di</strong> alcuni somiti<br />

più cefalici, può aggiungersi una regione occipitale che porterà<br />

alla formazione <strong>di</strong> un “neocranio” più esteso posteriormenete<br />

La proliferazione delle trabecole e delle capsule connesse porta<br />

alla formazione <strong>di</strong> una piastra basale e <strong>di</strong> una piastra etmoidale,<br />

fra le quali durante lo sviluppo rimane temporaneamente una<br />

apertura, la finestra ipofisaria che serve per il passaggio <strong>di</strong> una<br />

componente ghiandolare, la adenoipofisi, che successivamente<br />

si unirà alla neuroipofisi, formando l’ipofisi.<br />

Tale finestra si chiuderà alla fine dello sviluppo lasciando una<br />

depressione, la sella turcica, dove si collocherà definitivamente<br />

l’ipofisi.


Se le trabecole cartilaginee rimangono <strong>di</strong>stinte separate da uno spazio,<br />

si avrà un cranio appiattito: platibasico;<br />

Se le trabecole si fondono formando anche un setto interorbitale si avrà<br />

un cranio tropibasico. Le due con<strong>di</strong>zioni sono relative all’ampiezza<br />

dei globi oculari<br />

Selaci, osteitti (non<br />

Teleostei) e anfibi<br />

Teleostei, amnioti


Il neurocranio dei Condroitti è <strong>di</strong> natura cartilaginea<br />

e si estende dorsalmente a protezione dell’encefalo<br />

e anteriormente formando il rostro<br />

Il neurocranio <strong>di</strong> tutti gli altri vertebrati va incontro ad<br />

un processo <strong>di</strong> ossificazione encondrale, lasciando un<br />

passaggio per il midollo spinale, il foro occipitale o<br />

forame magno e dei fori per il passaggio <strong>di</strong> vasi e nervi<br />

Il neurocranio <strong>di</strong> tutti i Vertebrati – salvo alcune eccezione oltre ai<br />

ciclostomi e ai condroitti- tende ad ossificare - più o meno -<br />

intorno ai cosiddetti centri <strong>di</strong> ossificazione raggruppabili in 4 regioni:<br />

occipitale, sfenoidale, otiche ed etmoidale.


Dai centri <strong>di</strong> ossificazione del<br />

neurocranio si formeranno nelle<br />

rispettive regioni:<br />

etmoidale: ossa mesetmoidali<br />

sfenoidali: basisfenoide,<br />

presfenoide, 2 orbitosfenoi<strong>di</strong> e<br />

laterosfenoi<strong>di</strong> = o. sfenoide<br />

otici: opistootico, epiotico,<br />

prootico = o. petroso<br />

occipitali : basioccipitale, 2<br />

esooccipitali, sovraoccipitale = o.<br />

occipitale


Regioni del neurocranio<br />

Etmoidale: rostrale, impari, me<strong>di</strong>ana;<br />

Sfenoidale : impari, me<strong>di</strong>ana;<br />

Otiche o temporali: attornoall’orecchio interno;<br />

Occipitale: impari, caudale, attorno al forame omonimo<br />

Il neurocranio è<br />

in gran parte ben ossificato nella maggioranza dei pesci ossei e<br />

dei tetrapo<strong>di</strong>, in cui i pezzi ossei tendono ad unirsi<br />

in generale è poco ossificato negli anfibi attuali<br />

la regione etmoidale è generalmente meno ossificata delle altre


Splancnocranio<br />

Lo splancnocranio è lo scheletro <strong>degli</strong> archi faringei , generalmente<br />

in numero <strong>di</strong> sette, inizialmente <strong>di</strong> natura cartilaginea, e tale rimarrà<br />

nei Condroitti, o in seguito sostituito in parte o completamente da osso<br />

(Osteitti).<br />

Lo splancnocranio stabilisce delle relazioni con il neurocranio<br />

e, forse più delle altre componenti del cranio, subisce nel corso<br />

dell’evoluzione delle profonde mo<strong>di</strong>ficazioni strutturali e<br />

funzionali.<br />

Mo<strong>di</strong>ficazioni dello splancnocranio hanno segnato un importante<br />

salto evolutivo nel passaggio da agnati a gnatostomi.


Da agnati a gnatostomi si è mo<strong>di</strong>ficato il primo arco faringeo<br />

con la comparsa <strong>di</strong> mascella e man<strong>di</strong>bola. Anche il secondo arco<br />

subisce mo<strong>di</strong>ficazioni.<br />

Questo passaggio e i successivi adattamenti hanno comportato<br />

un cambiamento nelle interazioni fra neurocranio e splancnocranio<br />

con<strong>di</strong>zionando l’apertura e la cinesi delle mascelle e determinando<br />

la comparsa <strong>di</strong> <strong>di</strong>versi tipi <strong>di</strong> sospensione, ovvero <strong>di</strong> interazione<br />

fra alcune parti del cranio.<br />

Agnati<br />

Ciclostomi - cestello branchiale<br />

cartilagineo, formato da numerosi<br />

archi branchiali fusi tra <strong>di</strong> loro<br />

Gnatostomi<br />

Condroitti – mo<strong>di</strong>ficazione <strong>di</strong><br />

1° e 2° arco branchiale<br />

che <strong>di</strong>ventano arco orale e<br />

arco ioideo, cui seguono<br />

gli archi branchiali (dal 3° al 7°)<br />

formati da più pezzi scheletrici<br />

articolati fra loro


Elementi cartilaginei dello splancnocranio dei pesci<br />

1° arco: cartilagini palatoquadrate + C. Meckel, articolate fra <strong>di</strong> loro<br />

2° arco: ioman<strong>di</strong>bolari, ceratoiali, ipoiali, basiali<br />

3°- 7° a. branchiale: faringobranchiali, epibranchiali, ceratobranchiali,<br />

ipobranchiali, basibranchiali<br />

Ciascun arco branchiale è costituito da un certo numero <strong>di</strong> cartilagini.<br />

Nei pesci ossei e nei tetrapo<strong>di</strong> lo splancnocranio va incontro ad<br />

ossificazione o viene sostituito da ossa dermiche.


Il primo o il secondo arco branchiale, o entrambi stabiliscono una<br />

relazione, sospensione con il neurocranio.<br />

Gli elementi scheletrici dello splancnocranio coinvolti nelle<br />

sospensioni con il neurocranio sono in un cranio cartilagineo<br />

la cartilagine palatoquadrata e in alcuni casi anche la cartilagine<br />

ioman<strong>di</strong>bolare,<br />

oppure solo la cartilagine ioman<strong>di</strong>bolare;<br />

in un cranio osseo<br />

l’osso quadrato <strong>di</strong> tetrapode, ad eccezione dei mammiferi


Nei Pesci<br />

La sospensione autostilica considerata la più antica è quella in cui il<br />

palatoquadrato è fissato al neurocranio e la componente ioman<strong>di</strong>bolare non<br />

partecipa alla sospensione.<br />

La sospensione anfistilica prevede un’articolazione fra il palatoquadrato anche con<br />

l’intervento dell’ioman<strong>di</strong>bolare e il neurocranio.<br />

Nella sospensione definita iostilica la cartilagine ioman<strong>di</strong>bolare è articolata da una<br />

parte alla capsula otica del neurocranio e dall’altra all’estremità posteriore del<br />

palatoquadrato, quin<strong>di</strong> l’ioman<strong>di</strong>bolare <strong>di</strong>venta l’unico elemento <strong>di</strong> sospensione<br />

delle mascelle al neurocranio<br />

Un ritorno all’autostilia si avrà nei Tetrapo<strong>di</strong> con la partecipazione però <strong>di</strong> nuovi<br />

elementi scheletrici (il quadrato) e pertanto si definisce sospensione autostilica<br />

secondaria. Cambierà ancora nei Mammiferi (dentale e osso squamoso)


Nei Condroitti la sospensione è iostilica fra l’ioman<strong>di</strong>bolare e la<br />

regione otica del neurocranio.<br />

Nei Teleostei la sospensione è iostilica come nei condroitti, ma con<br />

l’interposizione <strong>di</strong> un pezzo osseo nuovo il simplettico<br />

Dal tipo <strong>di</strong> sospensione <strong>di</strong>penderà il grado <strong>di</strong> cinetismo, (mobilità)<br />

del cranio.<br />

In generale crani autostilici sono meno cinetici <strong>di</strong> crani iostilici.<br />

Tuttavia in alcuni tetrapo<strong>di</strong> (es. lucertole, serpenti, uccelli)<br />

grazie a cambiamenti successivi che riguarderanno il dermatocranio<br />

si ritroveranno crani cinetici.


EVOLUZIONE dello SPLANCNOCRANIO<br />

Da pesci a tetrapo<strong>di</strong><br />

Lo scheletro viscerale o splancnocranio origina come scheletro<br />

associato a strutture coinvolte nell’alimentazione (arcata orale) e<br />

nella respirazione (archi branchiali).<br />

Subisce quin<strong>di</strong> nei Tetrapo<strong>di</strong> profonde mo<strong>di</strong>ficazioni in rapporto<br />

con l’organo, dell’u<strong>di</strong>to assumendo funzioni per la<br />

trasmissione delle onde sonore;<br />

altre mo<strong>di</strong>ficazioni portano alla formazione <strong>di</strong> pezzi scheletrici che<br />

costituiscono elementi <strong>di</strong> inserzione dei muscoli della lingua,<br />

<strong>di</strong> alcuni muscoli della laringe e che sono <strong>di</strong> sostegno per le corde<br />

vocali.


Mo<strong>di</strong>ficazioni dello splancnocranio da “pesci” a tetrapo<strong>di</strong><br />

riguardano:<br />

*la scomparsa delle branchie<br />

*un cambiamento <strong>di</strong> articolazione fra mascelle e col neurocranio<br />

*la comparsa dell’orecchio me<strong>di</strong>o<br />

Gli ultimi due aspetti sono in relazione tra <strong>di</strong> loro perché gli<br />

elementi scheletrici prima impegnati nelle sospensioni o articolazioni<br />

<strong>di</strong>venteranno gli ossicini dell’orecchio me<strong>di</strong>o.<br />

In tutti i Tetrapo<strong>di</strong> l’ioman<strong>di</strong>bolare <strong>di</strong>venterà la staffa o columella;<br />

l’articolare e il quadrato <strong>di</strong>venteranno martello e incu<strong>di</strong>ne solo<br />

nei Mammiferi.


Cambiamenti dello splancnocranio nei tetrapo<strong>di</strong><br />

Con il cambiamento del tipo <strong>di</strong> sospensione l’ioman<strong>di</strong>bolare<br />

in tutti i tetrapo<strong>di</strong> <strong>di</strong>venta la columella o staffa.<br />

Con la scomparsa delle branchie nei tetrapo<strong>di</strong> gli elementi scheletrici<br />

del II e archi successivi formeranno ossa o cartilagini fra cui<br />

l’osso ioide..e cartilagini a sostegno della laringe<br />

Nei mammiferi con il cambiamento <strong>di</strong> articolazione fra mascella e<br />

man<strong>di</strong>bola articolare e quadrato <strong>di</strong>ventano martello e incu<strong>di</strong>ne<br />

Derivati dello spalncnocranio nei mammiferi<br />

l’osso ioide che fa da sostegno alla lingua;<br />

le cartilagini tiroidea, cricoidea e aritenoidea fanno da sostegno alla<br />

laringe e alle corde vocali;<br />

ossicini dell’orecchio me<strong>di</strong>o;<br />

processo stiloideo dell’osso temporale


Dermatocranio<br />

Ricopre e completa le altre due componenti del cranio, stabilendo con<br />

esse anche strette e complesse interazioni strutturali.<br />

Nel dermatocranio possono essere <strong>di</strong>stinte <strong>di</strong>verse serie <strong>di</strong><br />

ossa dermiche che costituiscono fondamentalmente:<br />

ossa delle pareti e della volta cranica <strong>di</strong>sposte lateralmente<br />

e dorsalmente al neurocranio<br />

ossa della mascella superiore e della man<strong>di</strong>bola<br />

ossa palatine che costituiscono la volta della cavità orale<br />

ossa opercolari (esclusive dei Pesci ossei)


Dermatocranio


Eccetto Ciclostomi e Condroitti, che non posseggono un dermatocranio<br />

negli altri Vertebrati, si stabiliscono relazioni più o meno complesse<br />

tra neurocranio e dermatocranio.<br />

Nelle situazioni più semplici il dermatocranio ricopre le altre<br />

due componenti, integrandosi poco con esse;<br />

nelle situazioni più complesse, neuro-dermatocranio si integrano<br />

strutturalmente per la formazione del cranio.<br />

Nei primi tetrapo<strong>di</strong>, come nei pesci più antichi, il<br />

dermatocranio presenta un tetto dermico completo, interrotto<br />

soltanto da narici esterne, orbite e da un foro parietale, e una volta<br />

palatina ampia.<br />

Nessuno dei tetrapo<strong>di</strong> attuali ha conservato un cranio<br />

così“corazzato” come quello <strong>degli</strong> antenati labirintodonti


In origine il dermatocranio come una sorta <strong>di</strong> scatola riveste le altre<br />

due componenti, ma con l’evoluzione si attua un “alleggerimento”<br />

del cranio che si ripresenterà in ogni classe<br />

Negli Osteitti si presentano situazioni <strong>di</strong>verse, <strong>di</strong> interazione con il<br />

massimo della complessità nei teleostei<br />

Negli Anfibi, e soprattutto negli anuri, si ha una riduzione delle<br />

<strong>di</strong>mensioni o del numero dei pezzi ossei, nonché la comparsa<br />

<strong>di</strong> ampie fenestrature<br />

Nei Rettili, esclusi i cheloni, si formano delle finestre o fosse nella<br />

regione temporale che alleggeriscono il cranio.<br />

Da crani mo<strong>di</strong>ficati <strong>di</strong> rettili evolveranno i crani <strong>di</strong> Uccelli e Mammiferi


Le ossa del dermatocranio formano ventralmente al neurocranio il<br />

palato primario: il palato costituisce la volta della cavità orale (o<br />

orofaringea) in cui si aprono le narici interne o coane a partire<br />

dai <strong>di</strong>pnoi.<br />

Un palato primario è presente nei Pesci ossei e nei<br />

Tetrapo<strong>di</strong> con mo<strong>di</strong>ficazioni <strong>di</strong>verse a seconda dei gruppi.<br />

Narici interne, le coane, sono presenti nei palati primari<br />

a partire dai Sarcopterigi per questo detti anche coanoitti.


Crani <strong>di</strong> tipo arcaico si ritrovano in sia nei Condrostei, storione e<br />

Polypterus, in Olostei, Amia e nei Dipnoi.<br />

Nello storione (condrosteo) neurocranio e splancnocranio,<br />

completamente cartilaginei, vengono ricoperti dal<br />

dermatocranio osseo dorsalmente e ventralmente al neurocranio<br />

Nel cranio <strong>di</strong> Amia, Olosteo, si ha una notevole, ma non<br />

completa ossificazione del neurocranio che risulta rivestito da<br />

numerose ossa dermiche.<br />

Nel complesso si nota una maggiore somiglianza con il cranio dei più<br />

moderni Teleostei.<br />

Nei Teleostei il neurocranio e componenti dello splancnocranio<br />

sono in gran parte ossificate e si osserva una maggiore integrazione<br />

con le componenti del dermatocranio formato da ossa più piccole e<br />

più numerose.


Crani <strong>di</strong> Anfibi:<br />

Ad eccezione <strong>degli</strong> Apo<strong>di</strong> negli anfibi attuali gran parte dell’antico<br />

cranio dermico subisce delle riduzioni<br />

La persistenza <strong>di</strong> un cranio massiccio<br />

negli Apo<strong>di</strong> paragonabile a quello <strong>di</strong> anfibi estinti è da correlare alle<br />

con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> vita ipogea del gruppo.<br />

Da notare anche le strette fessure orbitali dovuta alla microftalmia<br />

Negli Anuri si ha invece una riduzione delle <strong>di</strong>mensioni dei pezzi o<br />

loro fusione, presenza <strong>di</strong> ampie fenestrature e per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> alcune<br />

componenti<br />

Negli Anuri la volta dermica si riduce, con per<strong>di</strong>ta delle<br />

.<br />

ossa della serie orbitale. Anche le ossa del palato si riducono<br />

con la formazione <strong>di</strong> ampie finestre palatine


Anche nei Rettili si ha una progressiva riduzione del dermatocranio<br />

e solo nei cheloni si mantiene una forma più “primitiva” <strong>di</strong> cranio<br />

La riduzione del dermatocranio<br />

dei Rettili si attua nella regione<br />

temporale del cranio con la<br />

formazione <strong>di</strong> “finestre” pertanto<br />

chiamate<br />

finestre temporali, definite<br />

da arcate temporali.<br />

Da un cranio compatto, anapside<br />

la formazione <strong>di</strong> una finestra<br />

superiore o inferiore porta a crani<br />

parapside †o sinapside;<br />

La presenza <strong>di</strong> due finestre<br />

porta ad un cranio <strong>di</strong>apside


E’ interessante l’evoluzione della con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong>apside per<br />

la per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> componenti <strong>di</strong> una o due arcate e successivo ampliamento<br />

delle finestre che ha portato a crani sempre più cinetici nei Rettili e<br />

negli Uccelli da essi filogeneticamente derivati.<br />

Nel cranio <strong>di</strong> serpente sono presenti <strong>degli</strong> elementi mobili:<br />

il quadrato e lo squamoso e componenti del palato.<br />

Queste caratteristiche rendono il cranio <strong>di</strong> serpente estremamente<br />

Cinetico.<br />

Grazie alla mobilità delle ossa del cranio, ad un gioco <strong>di</strong> muscoli,<br />

nei serpenti viene raggiunta la massima complessità cinetica che<br />

consente loro all’apertura della bocca <strong>di</strong> innalzare anche la parte<br />

anteriore del cranio potendo così ingerire prede più gran<strong>di</strong> della<br />

loro testa.


quadrato mobile


Funzionalmente negli Amnioti la formazione delle fosse temporali<br />

fornisce spazi e superfici per l’inserzione dei muscoli della<br />

man<strong>di</strong>bola e in alcuni gruppi determina una maggiore mobilità<br />

cranica (crani cinetici);<br />

Cinesi cranica in<strong>di</strong>ca il meccanismo <strong>di</strong> movimento reciproco tra parti<br />

a<strong>di</strong>acenti del cranio che si possono realizzare in molti vertebrati con<br />

<strong>di</strong>fferenti modalità: il risultato è l’ampliamento dell’apertura buccale


Il palato primario costituisce la volta della cavità orale o orofaringea<br />

nei Pesci e in gran parte dei Tetrapo<strong>di</strong>, che si sviluppa al <strong>di</strong> sotto<br />

della base del neurocranio e attorno all’arco orale.<br />

In alcuni tetrapo<strong>di</strong>, quando si forma un palato secondario, il palato<br />

primario si mo<strong>di</strong>fica, in parte regre<strong>di</strong>sce o costituirà componenti<br />

delle cavità nasali (es i vomeri si uniscono e formano una parte del setto<br />

nasale)


Palato secondario<br />

Un palato secondario compare per la prima volta nei Rettili come<br />

struttura laminare della volta della cavità orale con la funzione <strong>di</strong> <strong>di</strong>videre in<br />

parte o tutta la primitiva cavità orale in due vie separate :<br />

una via aerea e una via alimentare: determinando uno spostamento in <strong>di</strong>rezione<br />

caudale delle coane.<br />

E’ formato da estensioni laminari dei premascellari, mascellari e dei<br />

palatini (e <strong>degli</strong> pterigoidei in Loricati)<br />

Nei Rettili in cui è presente, Cheloni e Loricati (coccodrilli e alligatori)<br />

il palato secondario è legato alla vita “anfibia” e permette la<br />

respirazione quando la bocca è piena <strong>di</strong> acqua o quando<br />

l’animale afferra una preda.<br />

Lasciando affiorare in superficie solo le narici e gli occhi l’animale può<br />

respirare ed esplorare l’ambiente. Quando è in immersione, dei <strong>di</strong>spositivi<br />

a valvola, posti anteriormente alle narici, si chiudono impedendo<br />

all’acqua <strong>di</strong> entrare nelle vie nasali.


Il palato secondario sarà anche presente nei Mammiferi<br />

formato da estensioni laminari dei premascellari, mascellari e dei palatini<br />

Le motivazioni funzionali del palato secondario sono <strong>di</strong>verse<br />

nei Rettili (in cui è presente) rispetto ai Mammiferi.<br />

Il palato secondario dei Mammiferi permette la respirazione a<br />

bocca chiusa durante la masticazione; la sua presenza è legata<br />

anche all’omeotermia per cui è richiesto un ritmo respiratorio<br />

continuo e costante.<br />

In alcuni Mammiferi e nei loro piccoli durante l’allattamento la<br />

laringe può spingersi in avanti fino ad incontrare la rinofaringe,<br />

con<strong>di</strong>zione questa che consente <strong>di</strong> assumere liqui<strong>di</strong> e respirare<br />

contemporaneamente.<br />

Una situazione simile, dovuta però all’allungamento delle<br />

cartilagini aritenoidee fino a livello della rinofaringe, è presente nei<br />

Cetacei consentendo loro <strong>di</strong> respirare quando affiorano in<br />

superficie anche se la bocca si riempie <strong>di</strong> acqua.


Nei Rettili in cui è presente, Cheloni e Loricati (coccodrilli e<br />

alligatori) il palato secondario è legato alla vita “anfibia” e<br />

permette la respirazione quando la bocca è piena <strong>di</strong> acqua o quando<br />

l’animale afferra una preda.<br />

Lasciando affiorare in superficie solo le narici e gli occhi l’animale<br />

può respirare ed esplorare l’ambiente. Quando è in immersione, dei<br />

<strong>di</strong>spositivi a valvola, posti anteriormente alle narici, si chiudono<br />

impedendo all’acqua <strong>di</strong> entrare nelle vie nasali.<br />

Il palato secondario dei Mammiferi permette la respirazione a bocca<br />

chiusa durante la masticazione; la sua presenza è legata anche<br />

all’omeotermia per cui è richiesto un ritmo respiratorio continuo e costante.<br />

In alcuni Mammiferi e nei loro piccoli durante l’allattamento la laringe può<br />

spingersi in avanti fino ad incontrare la rinofaringe, con<strong>di</strong>zione questa che<br />

consente <strong>di</strong> assumere liqui<strong>di</strong> e respirare contemporaneamente.<br />

Una situazione simile, dovuta però all’allungamento delle cartilagini<br />

aritenoidee fino a livello della rinofaringe, è presente nei Cetacei<br />

consentendo loro <strong>di</strong> respirare quando affiorano in superficie anche se la<br />

bocca si riempie <strong>di</strong> acqua.


Il cranio <strong>degli</strong> Uccelli è in generale<br />

un cranio leggero con ossa saldate;<br />

si <strong>di</strong>stinguono due regioni: una posteriore arrotondata che protegge<br />

l’encefalo, una anteriore in relazione all’alimentazione;<br />

presenta ampie orbite per la loro fusione con la fossa temporale superiore;<br />

è un cranio cinetico con un quadrato e elementi del palato mobili<br />

Il cinetismo cranico <strong>degli</strong> Uccelli è dovuto ad un quadrato mobile<br />

il cui spostamento all’apertura della bocca proietta in alto la<br />

barra giugale che fa sollevare la parte superiore e anteriore<br />

del cranio, rispetto a quella posteriore, grazie alla presenza <strong>di</strong> una<br />

cerniera fra queste due parti<br />

Negli Uccelli il palato è <strong>di</strong> tipo primario con aspetti <strong>di</strong>fferenti<br />

nei Ratiti e nei Carenati<br />

Nei Ratiti si conserva un palato con elementi piuttosto ampi e<br />

perciò definiti anche paleognati<br />

Il palato si riduce invece nei Carenati e perciò definiti neognati


A seguito dell’espansione dell’encefalo nei vertebrati terrestri<br />

-e in particolare in uccelli e mammiferi – il dermatocranio assume<br />

un ruolo sempre più importante nella protezione del cervello<br />

espandendosi soprattutto dorsalmente e lateralmente<br />

Il cranio <strong>di</strong> Mammifero<br />

principali caratteristiche :<br />

dentale come unico osso della man<strong>di</strong>bola e conseguente<br />

comparsa <strong>di</strong> una nuova articolazione man<strong>di</strong>bolare (dentale-squamoso)<br />

comparsa <strong>degli</strong> ossicini martello e incu<strong>di</strong>ne<br />

comparsa della bolla timpanica<br />

aumento della volta cranica conseguente all’espansione dell’encefalo<br />

presenza <strong>di</strong> due con<strong>di</strong>li occipitali per l’articolazione con la 1a vertebra<br />

estensione dei turbinati in relazione allo sviluppo dell’olfatto<br />

presenza <strong>di</strong> un palato secondario

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