Развитие костно-хрящевой системы

Нам уже известно, что существует так называемая параксиальная мезодерма, которая находится по бокам от хорды. Со временем эта часть мезодерма начинается сегментироваться, образуя утолщения — сомиты. А

вот дальше эти сомиты делятся на две части:

Склеротом — зачаток скелетной и хрящевой ткани

Дермомиотом — зачаток скелетной мышечной ткани и дермы кожи. Причем в дальнейшем дермомиотом делится на миотом и дерматом, судьба их думаю понятна и логична.

То есть, фактически сомиты состоят из трех частей:

склеротом, дерматом и миотом. Развитие костно-

хрящевой системы происходит из склеротома.

Рисунок 156: Разделение сомита

К концу четвертой недели клетки склеротома формируют рыхлую ткань — мезенхиму, которая имеет потенциал к

формированию именно костной ткани. Вначале рыхлые клетки уплотняются,

формируя как бы «модель» кости, которую они будут формировать, а потом собственно и происходит процесс окостенения. Такой вид образования кости называют первичным (прямым) остеогенезом. Если есть первичный, то есть и вторичный (непрямой) остеогенез — это когда вначале образуется хрящ, а

потом на месте хряща формируется кость. Места, где будет кость, а где будет хрящ определяется генетическими сигналами (как бы запрограммирована в гене).

Развитие хрящей происходит из мезенхимы склеротома в течение пятой недели развития. Мезенхимальные клетки дифференцируются в

хонробласты, которые начинают синтезировать соответствующее

172

межклеточное вещество. В зависимости от межклеточного вещества образуются три типа хрящей: гиалиновый хрящ (самый хайповый),

эластический хрящ и волокнистый хрящ.

Развития костей преимущественно происходит двумя путями, как было сказано выше: либо напрямую через мезенхиму склеротома, либо путём замещения костной тканью хряща. Поговорим о первичном и вторичном остеогенезе отдельно.

Первичный остеогенез26 начинается с образования мембранозной

оболочки (соединительнотканной перепонки), которая состоит из мезенхимальных клеток. Поэтому в американской литературе такой вид остеогенеза называется «Intramembranous Ossification». Мезенхимальные клетки начинаются дифференцироваться в остеобласты. Остеобласты начинают формировать первичную костную ткань, которая пока что не имеет в себе солей кальция. Такая ткань называется остеоидом. В процессе образования остеоида она подвергается кальцификации, то есть насыщению солями кальция, что превращает остеоид уже в кость. При этом во время формирования костной ткани остеобласты сами себя замуровывают остеоидом, превращаясь в остеоциты.

Вторичный остеогенез27 начинается с образования хряща. Например,

развитие длинной трубчатой кости начинается с хрящевой ткани. Где-то в центре хряща (диафиз) возникает первичный очаг окостенения. Начиная с этого очага межклеточное вещество начинает накапливать в себе кальций,

постепенно превращаясь из хряща в кость. Одновременно с этим по периферии хряща происходит замещение надхрящницы на надкостницу.

Также происходит врастание сосудов в костно-хрящевую ткань. Вторичный

26Ещё называют эндесмальным развитием

27Ещё называют энхондральным развитием

173

очаг окостенения происходит на концах трубчатой кости (эпифизах). Туда тоже входят сосуды, происходит насыщение межклеточного вещества кальцием.

Между диафизом и эпифизом сохраняется маленький кусок хряща —

метаэпифизарная пластинка. За счет неё происходит рост кости в длину уже после рождения. То есть хрящ как бы растёт, но при этом сразу же происходит окостенение хряща, за счёт чего кости и растут. Рост кости в толщину

происходят за счёт надкостницы. Лет к 20-25 метаэпифизарная пластинка

окончательно исчезает (окостеневает) и эпифизы соединяются напрямую с диафизом. Рост костей человека останавливается.

Развитие суставов начинается также с уплотнения мезенхимальных клеток. Различают развитие фиброзных, хрящевых и синовиальных суставов.

174

Развитие позвоночника происходит вокруг хорды и нервной трубки.

Вокруг этих структур собираются мезенхимальные клетки из склеротома.

Позвоночник формируется согласно сомитам.

Вокруг хорды собираются мезенхимальные клетки склеротома. В

центре каждого склеротома сомита есть наиболее уплотненный участок мезенхимальной ткани, этот уплотненный участок — зачаток межпозвоночного диска. Остальная часть склеротома вокруг

хорды пойдет на постройку тела позвонков. То есть получается так, что от одного сомита мы получаем один межпозвоночный диск и две половинки тел позвонков сверху и снизу от этого диска соответственно.

Часть мезенхимы склеротома окружает нервную трубку (спинной мозг). В

процессе дальнейшего развития эта часть станет дугами позвонков, которые будут все вместе формировать позвоночный канал. Ну и также появляются отростки (остистые, поперечные, реберные).

Сначала из мезенхимальных клеток появляется хрящевая ткань, это происходит примерно на шестой неделе. Отростки также появляются в этот период. Далее уже на седьмой неделе появляются очаги окостенения позвонков. Сам процесс окостенения позвоночного столба длится вплоть до

20-25 летнего возраста (ведь человеку надо же расти в длину). Хорда в процессе развития тел позвонков исчезает на всем протяжении, кроме межпозвоночных дисков. Там остается её остаток в виде пульпозного ядра.

175

Рисунок 158: Схема развития тел позвонков и межпозвоночных дисков

Развитие рёбер происходит, не поверите, тоже из мезенхимы склеротома. А если быть точнее, то из реберных отростков грудных позвонков.

Вначале также образуется хрящевая ткань, которая заменяется на костную.

Всего 12 пар рёбер, как известно из обычный анатки.

Развитие грудины начинается с

28 В американской литературе это зовется «sternal bars»

176