Anatomie - Embriologie curs 11 - Dezvoltarea membrelor

PENTRU RESTUL CURSURILOR UITATI-VA LA ARHIVA...

ANATOMIE
CURS 11: DEZVOLTAREA MEMBRELOR

1. Introducere
2. Stadiile de dezvoltare privind aspectul exterior al membrelor
3. Evolutia mezenchimului mugurilor membrelor
a)Formarea oaselor
b)Formarea articulatiilor
c)Formarea musculaturii
4. Inervatia membrelor
5. Corelatii clinice

1. Dezvoltarea membrelor are loc in cursul sapt 5-8 de viata embrionara, din muguri embrionari.
Mugurii membrelor apar la nivelul peretelui ventral al trunchiului la sfarsitul S4:
- mugurii membrelor superioare apar in regiunea cervicala inferioara in Z24
- mugurii membrelor inferioare apar in regiunea lombara inferioara in Z28
Mugurii membrelor sunt formati din:
- un miez mezenchimal(la interior), derivat din placa mezodermala somatopleurala laterala - proliferarea para ca raspuns la stimuli cu originea in somitele adiacente
Din el vor lua nastere oasele si tesuturile conjunctive ale membrelor
- un invelix ectodermic(exterior)
Sub influenta inductoare a mezenchimului subiiacent, in ectodermul ce acopera extremitatea distala a mugurilor membrelor, se diferentiaza o ingrosare epiteliala numita creasta ectodermica apicala(CEA) [apical ectodermal ridge AER)
La randul ei aceasta creasta va influenta mezenchimul subiacent, astfel ca mezenchimul adiacent crestei ectodermice apicale ramande nediferentiat, in timp ce celulele situate la distanta de CEA incep sa se diferentieze in structuri cartilaginoase si musculare.
Modelul de dezvoltare a degetelor se afla sub controlul unui grup de celule situat la baza membrelor – zona de polarizare a activitatii(ZPA) – care creeaza un gradient morfogenetic.
ZPA si CEA sunt doi centri principali de organizare a membrelor care controleaza proliferarea si cresterea celulara in functie de axul acestora. Activitatea lor este reglata printr-o bucla de feed-back pozitiv.
Concluzie: dezvoltarea membrelor are loc in directa proximodistala.
2. Stadiile de dezvoltare privind aspectul exterior al membrelor
Z33: se pot identifica placa palmara, antebratul, bratul, umarul.
Z37: la nivelul mainii se diferentiaza o regiune carpiana situata cetral si placa digitala
: apar coapsa, gamba si piciorul
Z38: sunt vizibile striurile digitale sub forma de igrosari radiale ale placii digitale. Varfurile degetelor proemina usor, conferind un aspect crenelat marginii placii digitale.
Apare placa plantara.
Z44: in placa digitala apar santuri adanci intre striurile digitale(moarte celulara programata)
cotul este evident
striurile digitale sunt evidente la nivelule placii plantara.
Z47: membrele superioare sufera o flexie orizontala si se situeaza in plan parasagital
: striurile digitale ale piciorului sunt mai evidente
Z52: la nivelul degetelor se dezvolta proeminente distale
mainile sunt flectate la nivelul articulatiei pumnului si se intalnesc pe linia mediana, inaintea proeminentei cardiace
picioarele incep sa se apropie de linia mediana
marginea placii digitale prezinta santuri
Z56: toate regiunile membrelor superioare si inferioare sunt evidente;

In cursul S7 membrele se roteaza in sens contrar:
- membrele superioare se roteaza lateral cu 90 grade
- membrele inferioare se roteaza medial, plasand muschii extensori pe fata anterioara si halucele medial.

3. a) Formarea oaselor
Cu exceptia corpului claviculei(osificare intramembranara), oasele membrelor si centurilor se formeaza prin osificarea unui precursor cartilaginos(osificare endocondrala)
Mezenchimul de la nivelul placii laterale a mezodermului se condenseaza de-a lungul axului longitudinal al mugurilor membrelor.
Condrocitele se diferentiaza in mezenchim(sub inductia factorilor de crestere). Acestea secreta molecule caracteristice matricei extracelulare cartilaginoase(proteoglicani si colagen de tip II )
Se formeaza astfel un model cartilaginos al fiecarui os.
Mai tarziu, osificarea parcurge toate etapele osificarii endocondrale. Procesul incepe(aparitia centrilor primari) cu S7:
humerusul, radiusul, ulna – sfarsitul S7
femur, tibia – S8
scapula, ilion – S9
metacarpienele, metatarsienele, falangele distale, proximale, intermediare – S9 – S12
ischionul – S15
calcaneu – S16
pubis – S20
unele oase carpiene si tarsiene – la inceputul copilariei.

b) Formarea articulatiilor
Zonele dintre primordiile cartilaginoase ale oaselor se numesc interzone.

Formarea articuatiilor sinoviale:
Mezenchimul interzonelor se diferentiaza in tesut fibroblastic(tesut conjunctiv nediferentiat). Din acesta se diferentiaza straturi:
- strat cartilaginos la fiecare extremitate a viitoarei articulatii
- strat central de tesut conjunctiv dens, din care se vor diferentia:
tesut sinovial
meniscurile
ligamentele intracapsulare(ligamentele incrucisate)
Capsula articulara se diferentiaza din teaca mezenchimala din jurul intregii interzone.

Sincondrozele:
Mezenchimul interzonelor se diferentiaza intr-un singru start fibrocartilaginos.

c) Formarea musculaturii membrelor

In cursul S5 mezodermul somatic invadeaza mugurii membrelol si formeaza 2 condensari mari, dorsal si ventral din coloana mezenchimala axiala.
Celulele acestora reprezinta primordiul musculaturii membrelor si se diferentiaza in mioblasi(precursorii celulelor musculare)
Muschii cresc in volum prin cresterea miofibrilelor si ingrosarea fibrelor musculare existente.
Masa musculara dorsala va forma:
muschii extensori si supinatori ai membrelor superioare
muschii abductori si extensori ai membrelor inferioare
Masa musculara ventrala va forma:
muschii flexori si pronatori ai membrelor superioare
muschii flexori si adductori ai membrelor inferioare
Regula nu este absoluta datorita rotatiei membrelor si migrarii muschilor de la locurile lor de origine.

4. Inervatia membrelor
Membrele sunt inervate prin fibre nervoase autonome si somatice(motorii si senzitive)
Neuronii au originea in : neuroepiteliul ce tapeteaza canalul neural si crestele neurale.
Tipuri de neuroni:
- neuroni motori somatici se dezvolta din coloanele bazale ale maduvei spinarii
- neuronii simpatici preganglionari se dezvolta din coloanele celulare intermediolaterale ale maduvii spinarii toracolombare(T1-L3)
- ganglionii radacinilor dorsale si ai lanturilor ganglionare simpatice se formeaza din celulele migrate din crestele neurale.
Axonii se dezvolta din SNC si ganglioni si inerveaza organele tinta(pielea, musculatura striata, glandele, musculatura neteda a vaselor).
Axonii se indreapta spre structurile tinta printr-un mecanism de locomotie activa a unei structuri numita con de crestere, prin intermediul filopodelor.
Odata ajunsi la nivelul structurilor tinta, axonii formeaza o sinapsa(cu receptorul, efectorul sau un alt neuron – ganglion simpatic).
Axonii neuronilor cu originea in coloanele ventrale ale substantei cenusii ale maduvii spinarii se dezvolta spre sclerotoame. Ei fac sinapsa cu muschii originari din miotoame, formand radacina ventrala a nervilor spinali. Acestia se unesc cu axonii neuronilor motori simpatici cu originea in coloanele intermediolaterale(T1- L3) si cu axonii neuronilor din ganglionii radacineilor dorsale ale nervilor spinali.
Nervii spinali se impart in 2 ramuri primare:
- ramuri primare dorsale orientate posterior spre epimere
- ramuri primare ventrale orientate ventral spre hipomere.
Axonii nervilor situati cranial de mugurii membrelor cresc spre regiunea craniodorsala a mugurilor.
Axonii nervilor situati caudal de mugurii membrelor cresc spre regiunea ventrocaudala a mugurilor.
La baza mugurilor membrelor, axonii motori se anastomozeaza dupa un model caracteristic si formeaza plexurile brahiale si lombosacrate.

5. Corelatii clinice
Varsta osului (Bone Age) : radiologii folosesc infatisarea centrelor de osificare pentru a determina daca un copil a atins varsta maturitatii. Informatii folositoare despre varsta osului este obtinuta din studii asupra osificarii la nivelul mainii si al incheieturii copiilor.
Analiza prenatala a oaselor fetale prin ultrasonografie ofera informatii despre dezvoltarea fatului si varsta gestationala.
Defecte congenitale : meromelia(lipseste un segment al unui membru), amelia(absenta unui membru in totalitate), focomelia(membrele sunt niste vestigii care seamana cu aripioarele unei foci), micromelia(atunci cand un membru este dezvoltat in intregime dar mai scurt decat celalalt membru), polydactilia(mai multe degete la un membru sau mai multe), ectrodactilia(acel defect in care lipseste un segment dintr-un deget), sindactilia(sunt unite doua sau mai multe degete intre ele print-o membrana) . Polidactilia si sindactilia sunt solutionate prin chirurgie.




Alte defecte congenitale
- Cleft hand and foot
- Luxatia congenitala a soldului(congenital hip dislocation)”-mers de rata”
- Congenital absence or deficiency of the radius – craniosynostosis – radial aplasia syndrome
- Benzi amniotice - benzi de tesut conjunctiv ce impiedica dezvoltarea normala a fatului pentru ca ele comprima ori un segment de membru, ori un deget.

- - Luxatia congenitala a soldului