9.7: Розвиток суглобів

Last updated
Save as PDF

Page ID: 1072

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Цілі навчання

Опишіть два процеси, за допомогою яких мезенхіма може породити кістку
Обговоріть процес, за допомогою якого утворюються суглоби кінцівок

Суглоби утворюються під час ембріонального розвитку в поєднанні з утворенням і зростанням пов'язаних з ними кісток. Ембріональна тканина, яка дає початок всім кісткам, хрящам і сполучним тканинам організму, називається мезенхімою. У голові мезенхіма буде накопичуватися на тих ділянках, які стануть кістками, які утворюють верхівку і боки черепа. Мезенхіма в цих областях розвиватиметься безпосередньо в кістку через процес внутрішньомембранозного окостеніння, в якому мезенхімальні клітини диференціюються на клітини, що виробляють кістку, які потім генерують кісткову тканину. Мезенхіма між областями кісткового виробництва стане фіброзною сполучною тканиною, яка заповнює проміжки між кістками, що розвиваються. Спочатку заповнені сполучною тканиною проміжки між кістками широкі, і називаються джерельцями. Після народження, у міру зростання і збільшення кісток черепа, проміжки між ними зменшуються в ширину і джерельця зводяться до шовних суглобів, в яких кістки об'єднані вузьким шаром волокнистої сполучної тканини.

Кістки, що утворюють основу і лицьові області черепа, розвиваються в процесі ендохондральної окостеніння. При цьому процесі мезенхіма накопичується і диференціюється в гіаліновий хрящ, який утворює модель майбутньої кістки. Потім модель гіалінового хряща поступово, протягом багатьох років, зміщується кісткою. Мезенхіма між цими розвиваються кістками стає фіброзною сполучною тканиною шовних суглобів між кістками в цих областях черепа.

Подібний процес ендохондрального окостеніння дає підйом кісток і суглобів кінцівок. Кінцівки спочатку розвиваються у вигляді невеликих нирок кінцівок, які з'являються з боків ембріона приблизно в кінці четвертого тижня розвитку. Починаючи з шостого тижня, коли кожна брунька кінцівки продовжує рости і подовжуватися, ділянки мезенхіми всередині бруньки починають диференціюватися на гіаліновий хрящ, який утворюватиме моделі для кожної з майбутніх кісток. Синовіальні суглоби будуть утворюватися між сусідніми моделями хряща, в області, яка називається суглобової міжзоною. Клітини в центрі цієї міжзонної області зазнають загибелі клітин, утворюючи порожнину суглоба, тоді як навколишні клітини мезенхіми утворюватимуть суглобову капсулу та підтримуючі зв'язки. Процес ендохондральної окостеніння, що перетворює хрящові моделі в кісткові, починається до дванадцятого тижня ембріонального розвитку. При народженні відбулося окостеніння більшої частини кістки, але гіаліновий хрящ епіфізарної пластини залишатиметься протягом усього дитинства та підліткового віку, щоб дозволити подовження кістки. Гіаліновий хрящ також зберігається як суглобовий хрящ, який покриває поверхні кісток в синовіальних суглобах.

Огляд глави

Під час ембріонального росту кістки та суглоби розвиваються з мезенхіми, ембріональної тканини, яка породжує кісткові, хрящі та фіброзні сполучні тканини. У черепі кістки розвиваються або безпосередньо з мезенхіми через процес внутрішньомембранозного окостеніння, або опосередковано через ендохондральну окостеніння, яка спочатку утворює гіалінову хрящову модель майбутньої кістки, яка згодом перетворюється в кістку. В обох випадках мезенхіма між розвиваються кістками диференціюється на фіброзну сполучну тканину, яка об'єднає кістки черепа в шовних суглобах. У кінцівках скупчення мезенхіми всередині зростаючої бруньки кінцівок стануть моделлю гіалінового хряща для кожної з кісток кінцівок. Між цими ділянками хряща буде розвиватися суглобова міжзона. Клітини мезенхіми на краях міжзони дадуть початок суглобової капсули, в той час як загибель клітин в центрі утворює простір, яке стане суглобової порожниною майбутнього синовіального суглоба. Модель гіалінового хряща кожної кістки кінцівки в кінцевому підсумку буде перетворена в кістку за допомогою процесу ендохондральної окостеніння. Однак залишиться гіаліновий хрящ, покриваючи кінці дорослої кістки як суглобовий хрящ.

Переглянути питання

Q. внутрішньомембранозна окостеніння ________.

А. дає початок кісткам кінцівок

Б. виробляє кістки верхньої і бокової частини черепа

С. виробляє кістки обличчя і підстави черепа

D. передбачає перетворення моделі гіалінового хряща в кістку

Відповідь: B

Q. синовіальні суглоби ________.

А. похідні від джерельця

Б. виробляються шляхом внутрішньомембранозного окостеніння

C. розвиватися на міжзонному майданчику

D. виробляються шляхом ендохондральної окостеніння

Відповідь: C

Q. ендохондральна окостеніння - ________.

А. процес, який замінює гіаліновий хрящ кістковою тканиною

Б. процес, за допомогою якого мезенхіма диференціюється безпосередньо в кісткову тканину

С. завершено до народження

D. процес, що дає початок суглобової міжзонної і майбутньої порожнини суглоба

Відповідь: A

Питання критичного мислення

Q. Опишіть, як розвиваються синовіальні суглоби всередині ембріональної кінцівки.

А. мезенхіма породжує хрящові моделі майбутніх кісток кінцівок. Область, яка називається суглобової міжзоною, розташована між сусідніми моделями хряща, стане синовіальним суглобом. Клітини в центрі міжзони гинуть, виробляючи тим самим порожнину суглоба. Додатковими клітинами мезенхіми на периферії міжзони стають суглобової капсулою.

Q. Диференціювати ендохондральну та внутрішньомембранозну окостеніння.

А. внутрішньомембранозне окостеніння - це процес, за допомогою якого мезенхімальні клітини диференціюються безпосередньо в клітини, що виробляють кістку. Цей процес виробляє кістки, які утворюють верхівку і боки черепа. Решта кістки черепа і кістки кінцівок утворюються шляхом ендохондральної окостеніння. При цьому мезенхімальні клітини диференціюються в клітини гіалінового хряща, які виробляють хрящову модель майбутньої кістки. Потім хрящ поступово замінюється кістковою тканиною протягом багатьох років, протягом яких хрящ епіфізарної пластини може продовжувати рости, щоб дозволити розширення або подовження кістки.

Автори та атрибуція

joint interzone: site within a growing embryonic limb bud that will become a synovial joint

Template:ContribOpenStaxAP