Молочные (слева) и постоянные (справа) зубы

После прорезывания всех постоянных зубов определять возраст человека по черепу становится труднее. Можно, однако, составить, пусть даже весьма приблизительное, представление о возрасте человека, глядя на состояние швов, соединяющих плоские кости свода черепа. В момент рождения эти швы широко раскрыты и заполнены соединительнотканными мембранами, в детстве они становятся у́же, так как кости сближаются и начинают примыкать друг к другу, хотя все еще разделены слоем фиброзной соединительной ткани. У взрослых людей соединительнотканная перепонка в конце концов исчезает, а кости сливаются друг с другом, срастаясь в одно целое. К сожалению, срастание швов свода черепа не подчиняется таким строгим закономерностям, как прорезывание зубов, и судить о возрасте по швам можно, как уже было сказано, лишь приблизительно. Зубы, таким образом, очень ценны, особенно при археологическом исследовании ископаемых останков человеческих скелетов.

Сейчас мы едим мягкую, обработанную пищу, и наши зубы стираются не так быстро, как у предков, питание которых было более грубым. Достаточно сказать, что в хлебе часто попадалась мелкая пыль от каменных жерновов. Несмотря на то что эмаль – это самое твердое и прочное вещество в человеческом организме, способное перетирать самую грубую пищу, она все же со временем изнашивается, обнажая дентин – ядро зуба, и поэтому показателем возраста может служить степень стертости зубной эмали. Дентин обнажается в первую очередь на концах зубов, вдоль режущих краев резцов и на бугорках премоляров и моляров. Идут годы, у моляров постепенно стираются и исчезают бугорки жевательной поверхности. Поверхность становится ровной и представлена дентином, так как одновременно с бугорками стирается и эмаль, которая сохраняется лишь в виде ободка вокруг боковой поверхности. Зуб может стереться до такой степени, что эмаль полностью исчезает, а от зуба остается лишь небольшой выступ над корнем. Я – современный человек, и мой рацион не такой грубый, каким он был бы, живи я несколько столетий назад. Тем не менее, когда я чищу зубы, я иногда смотрю на них в зеркало и вижу, что бугорки на коренных зубах пока выражены очень хорошо, но зато на краях резцов уже проступила узкая полоска дентина. То есть мои зубы медленно, но верно стираются. Так что имеет смысл и вам оценить состояние своих зубов.

Челюсть из средневекового захоронения. Видно сильное стирание зубов, что позволяет предположить, что смерть этого человека наступила в возрасте 35–45 лет

Череп и зубы чрезвычайно полезны, так как помогают антропологам определять возраст и пол людей, которым принадлежали те или иные элементы скелета. Когда в нашу лабораторию поступает хорошо сохранившийся череп, я понимаю, что у меня есть неплохой шанс выяснить пол и возраст его умершего обладателя, но я редко могу устоять перед искушением исследовать и самые мелкие косточки человеческого тела. Эти косточки бесполезны в смысле определения возраста или половой принадлежности, но они восхитительны сами по себе.

Сначала я осторожно исследую костный наружный слуховой проход с помощью зубной кюретки (этим инструментом стоматологи удаляют у своих пациентов зубной налет), а затем осторожно вытряхиваю содержимое уха на подставленную ладонь. Среди сухой пыли и песка я кончиком пальца нащупываю три крошечные косточки – молоточек (malleus), наковальню (incus) и стремя (stapes). Молоточек имеет в длину около 9 мм, а маленькое стремя – всего 3 мм. Всякий раз я испытываю удивление, что эти косточки-малютки вообще сохранились, но тем не менее они сохраняются, и довольно часто. В живом организме эти косточки соединены друг с другом мельчайшими суставами и связками. Система слуховых косточек служит для преобразования колебаний воздуха в колебания жидкости.

Барабанная перепонка находится у внутреннего края наружного слухового прохода, полностью его закрывая. Если с помощью отоскопа (специального инструмента, который отоларингологи используют для осмотра уха) заглянуть в наружный слуховой проход здорового человека, то в конце прохода можно увидеть барабанную перепонку – блестящую, жемчужного цвета полупрозрачную мембрану. Можно даже рассмотреть молоточек, прикрепленный к противоположной поверхности мембраны. Звуковые волны, поступающие в наружное ухо, заставляют колебаться натянутую барабанную перепонку, а соединенные между собой три слуховые косточки передают эти колебания через среднее ухо, в полости которого они расположены, к окну улитки.

Слуховые косточки: самые мелкие кости организма

Улитка – это анатомическая структура, оправдывающая свое название и представляющая собой спиральную, наполненную жидкостью полость, расположенную внутри височной кости, в основании черепа. Рядом с улиткой находятся другие, тоже наполненные жидкостью трубки: три С-образных полукружных канала. Эти каналы расположены под прямым углом друг к другу. В полости как улитки, так и полукружных каналов находятся рецепторы – волосковые клетки, «усики» которых являются детекторами перемещения жидкости внутри трубок. Эти рецепторы воспринимают ускорения движения жидкости и определяют перемещения головы в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.

Колебания жидкости в полости улитки порождают электрические импульсы в волосковых клетках (рецепторах), а эти импульсы, в свою очередь, передаются нервным клеткам, которые, объединяясь, образуют пучок – улитковый нерв. Этот последний объединяется с вестибулярным нервом, несущим информацию о положении и ускорении движения головы от других участков лабиринта, включая полукружные каналы. Объединенный преддверно-улитковый нерв входит в полость черепа и направляется в ствол головного мозга. По цепи нервов сигналы передаются дальше – из ствола мозга в его вышележащие отделы и в конце концов поступают в слуховую кору височной доли.

Так устроен слуховой анализатор и у других млекопитающих. Если вы заглянете в среднее ухо мыши или слона, то увидите там такую же цепь из трех слуховых косточек, связывающую барабанную перепонку с улиткой. Напротив, у пресмыкающихся в среднем ухе только одна косточка. История о том, как у млекопитающих появились три слуховые косточки, очень интересна, и мы вернемся к ней позже.

Продольный разрез улитки, на котором видны полости трех спирально закрученных, прилегающих друг к другу параллельных каналов, заполненных жидкостью. Слева представлена та же картина в увеличенном масштабе. На рисунке видны волосковые клетки

Ухо – невероятно сложный и нежный механизм, от тончайшей, полупрозрачной барабанной перепонки, крошечных слуховых косточек до хрупких волосковых клеток улитки, и кажется странным, что заболевания уха случаются не так уж часто. Потеря слуха может быть полной и частичной, наследственной (генетически обусловленной) или приобретенной. По мере старения все мы, так или иначе, теряем слух, и в первую очередь в отношении высоких частот. Помимо старения у приобретенной глухоты и тугоухости может быть множество других причин, включая такие инфекционные болезни, как корь, свинка и менингит, прием лекарств, а также воздействие некоторых растворителей и пестицидов. Слух может также пострадать от воздействия чрезмерно громких звуков – по этой причине слух теряется в половине всех случаев тугоухости. Волосковые клетки улитки отличаются хрупкостью, и громкие звуки, вызывая мощное движение жидкости в полости улитки, прижимают «усики» волосковых клеток, как сильный ветер укладывает на землю пшеницу.