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DESARROLLO EMBRIONARIO DEL TEJIDO ÓSEO Y MUSCULAR Prof. Elvira Montero Cátedra de Histología y Embriología Normal Escuela de Medicina J. M. Vargas DESARROLLO EMBRIONARIO DEL TEJIDO ÓSEO El tejido esquelético surge de células con morfología mesenquimatosa que tienen la capacidad de emigrar y diferenciarse en diferentes tipos celulares. OSTEOGÉNESIS Se inicia al final del período embrionario y se lleva acabo a través de dos mecanismos. 1.- Osificación intramembranosa. 2.- Osificación intracartilaginosa o endocondral. 1.- Osificación intramembranosa: •Osificación directa de las células mesenquimatosas sin pasar por cartílago. •Ocurren en huesos planos de la cara y cráneo. •Ocurre durante toda la vida fetal y postnatal. 2.- Osificación intracartilaginosa o endocondral: *Ocurre a partir de cartílagos hialinos preexistentes. * Ocurren en los huesos largos y el resto del esqueleto. *Centros de osificación: *Primarios (final del período embrionario). * Secundarios (primeros años de vida). Nacer casi todas las diáfisis están osificadas, pero no las epífisis donde ocurren los centros de osificación secundarios. El crecimiento termina cuando la epífisis y diáfisis se unen, y ya no aumenta la longitud del hueso (aprox 20 años). FORMACIÓN DE SOMITAS Final 3era semana: el mesodermo intraembrionario, lateral al tubo neural y la notocorda se segmenta formando los somitas. 5ta semana: 32 a 45 pares de somitas. MIOTOMA DERMOTOMA ESCLEROTOMA SOMITA SOMITA Notocorda Forman la musculatura (células musculares) Forman la dermis (fibroblastos) Forman la columna vertrebral, costillas y esternón. Dermomiotoma Notocorda Células mesenquimáles Los huesos que conforman el esqueleto humano están organizados en dos grupos: El esqueleto axial se compone de: a)Cráneo b)Columna vertebral c)Costillas d)Esternón El esqueleto apendicular se compone de: a) Extremidades superiores e inferiores b) Cinturas pectoral y pélvica DESARROLLO DE LA COLUMNA VERTEBRAL Inducida interacción entre el esclerotoma y la notocorda o tubo neural. 4ta semana se diferencian las vértebras mesenquimatosas. 6ta semana aparecen centros de condrificación en cada vértebra. A B Mitad craneal: células dispersas Arteria intersegmentaria Esclerotoma C Disco intervertebral Notocorda Mitad caudal: células densas agrupadas Aparecen como condensaciones pareadas La mitad caudal y craneal se separan Algunas células forman el disco intervertebral D Disco intervertebral E F Se une la mitad caudal de uno con la mitad craneal del siguiente Cuerpo vertebral precartilaginoso (6ta semana) El resto de las células se agrupan y forman el centrum mesenquimatoso (cuerpo de la vértebra) Notocorda involuciona en las zonas de los cuerpos vertebrales en formación El núcleo pulposo es rodeado por fibras circulares que forman el anillo fibroso Núcleo pulposo Anillo fibroso Notocorda se expande para formar el núcleo pulposo del disco intervertebral CENTROS DE OSIFICACIÓN PRIMARIOS (8va semana) ETAPA ÓSEA DEL DESARROLLO VERTEBRAL Aparecen 2 centros de osificación ventral (a) y dorsal (b), se fusionan y forman uno sólo (c). Luego, aparecen los centros de osificación en los arcos vertebrales (d) y se fusionan con el centrum (e) entre los 3 y 6 años de edad. a e b c d d CENTROS DE OSIFICACIÓN SECUNDARIOS (pubertad-25 años) En la pubertad: aparecen 5 centros de osificación (color rojo). Aprox 25 años: Todos se unen al resto de las vértebras. Extremo caudal del esqueleto axial Representado por un apéndice bien delimitado a modo de cola durante gran parte del 2do mes. 3er mes: la cola se retrae en gran medida por la muerte celular y un crecimiento diferencial, y persiste como cóccix. ANOMALÍAS MÁS FRECUENTES •Espina bífida: falta de fusión de las mitades del arco vertebral •Hemivértebra: ausencia de un centro de condrificación no se forma la vértebra completamente. DESARROLLO DE LAS COSTILLAS Las costillas se forman a partir de procesos costales mesenquimatosos de las vértebras torácicas. • 7 pares (verdaderas) se unen al esternón por sus propios cartílagos. • 5 pares (falsas). Las tres primeras se unen al esternón con el cartílago de otra costilla, las otras dos son flotantes. Se hacen cartilaginosas durante el período embrionario y se osifican durante el período fetal. Apófisis costales •Costillas accesorias: desarrollo de procesos costales en las vértebras (presión sobre la arteria subclavia) •Costillas fusionadas: (suelen acompañarse de hemivértebras) ANOMALÍAS MÁS FRECUENTES DESARROLLO DEL ESTERNÓN Esternón: hueso aplanado ubicado en la parte media y delantera del pecho. 6ta semana se origina de modo independiente por fusión de las barras esternales. Una vez que se unen las costillas superiores a las barras se continúan fusionando en dirección cráneo- caudal. 9na semana las barras esternales se encuentran fusionadas. Barras esternales DESARROLLO DEL CRÁNEO Se forma a partir del mesénquima que rodea al encéfalo en desarrollo. Está compuesto por: a) Neurocráneo: cubierta protectora para el encéfalo. b) Viscerocráneo: esqueleto de la cara. Cartilaginoso Membranoso Componentes VISCEROCRÁNEO a.-Cartilaginoso: deriva del cartílago de los dos primeros pares de arcos faríngeos. Embrión de 4 semanas Período posterior del desarrollo Estructuras definitivas I Martillo, Yunque, Ligamento Estenomandibular, Cartílago de Meckel, Anillo timpánico II Estribo, Apófisis Estiloides, Ligamento Estilohioideo, Cuerno Mayor del Hioides, Parte del Cuerpo del hioides b.- Membranoso: ocurre en la prominencia maxilar y mandibular. I Temporal, maxilar y cigomático. II Mandíbula NEUROCRÁNEO a.- Cartilaginoso o condrocráneo: consiste en la base cartilaginosa del cráneo en desarrollo. 6ta semana. Los cartílagos que se van a fusionar. 7ma semana. Tras fusión de cartílagos pares. 12 semana. Formada base cartilaginosa cráneo. 20 semana. Con el origen de los huesos del cráneo fetal. NEUROCRÁNEO b.- Membranoso: ocurre a los lados y en las partes superiores del cráneo formando la bóveda craneal o calota. Se originan como agregados planos de trabéculas óseas, que crecen de forma progresiva a partir de los centros de condrificación primarios. Durante el crecimiento fetal y postnatal, los huesos membranosos crecen por adición de nuevas capas sobre su superficie externa y por resorción ósea simultánea por el interior. Estos huesos permanecen independientes durante el desarrollo fetal, incluso en el nacimiento. Huesos del cráneo de un feto de 3 meses. CRÁNEO DEL RECIÉN NACIDO Y CRECIMIENTO POSTNATAL El cráneo es grande en proporción al resto del esqueleto. La cara es pequeña en comparación a la calota. Nacimiento los huesos planos del cráneo se encuentran separados por unos surcos de tejido conectivo, las suturas, las más grandes se llaman fontanelas. Permiten que estos huesos se superpongan entre sí durante el parto. Postnatal el crecimiento de los huesos del cráneo continúa, las suturas se van cerrando (aprox 2 años). Luego se desarrolla el aparato masticatorio y la cara se desarrolla al evolucionar la dentición (hasta 5-6 años). •Raquisquisis: columna vertebral hendida o dividida. No hay cierre de los pliegues neurales. •Acrania: ausencia de bóveda craneal. Con frecuencia hay defectos extensos de la columna. Suele acompañarse con anencefalia (ausencia parcial del encéfalo) •Craneosinostosis: cierre prematuro de las suturas del cráneo. Se desconoce su causa. ANOMALÍAS MÁS FRECUENTES DESARROLLO DEL ESQUELETO APENDICULAR *4ta semana: aparición de las yemas de los miembros formada por mesénquima + ectodermo + cresta apical ectodérmica (induce mitosis y crecimiento de la extremidad). *5ta semana: El mesénquima comienza a condensarse.*6ta semana: aparecen los primeros moldes de cartílago hialino. La porción terminal del esbozo se aplana placas de manos y pies. Se forman los dedos. *8va semana inicia la osificación endocondral. DESARROLLO DE LOS MIEMBROS 48 DÍAS 51 DÍAS 56 DÍAS Comienza a generarse por muerte celular el surco para cada dedo. Se generaron espacios interdigitales que separan los dedos. La separación de los dedos es completa. Se aprecia la almohadilla digital. ANOMALÍAS DE LAS EXTREMIDADES A)Polidactilia: dedos extras. B)Sindactilia: dedos fusionados C)Pie hendido: deformación en pinza de langosta D)Pie zambo: deformación que afecta al talón (pie rotado hacia adentro o hacia abajo) DESARROLLO EMBRIONARIO DEL TEJIDO MUSCULAR Se desarrolla a partir del mesodermo. El miotoma de los somitas forma el músculo estriado esquelético. El mesodermo esplácnico da origen a los músculos liso y cardíaco. DESARROLLO DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO Mesénquima Mioblasto (célula precursora) Fusión de mioblastos Miotubo Miocito (varias células se unen, desaparecen sus membranas y forman una fibra alargada y multinucleada). Miotoma Dermotoma Esclerotoma Somita MIOBLASTOS IN VITRO, FORMACIÓN DE MIOTUBOS Fibras alargadas y multinucleadas DERIVADOS DE LAS DIVISIONES EPAXILES E HIPAXILES Hacia el final de la 5ta semana, los miotomas se dividen en dos porciones: Dorsal Epímero: células dorsomediales del somita que se reorganizaron en miotomas. Ventral Hipómero: células dorsolaterales del somita que emigraron. OTROS DERIVADOS DE LOS MIOTOMAS a) Músculos del arco faríngeo (expresión facial, masticación, faringe y laringe) b) Músculos oculares c) Músculos de la lengua d) Músculos de los miembros DESARROLLO DE LOS MÚSCULOS LISO Y CARDÍACO Ambos se desarrollan a partir del mesodermo esplácnico. Mesénquima mioblasto miocito miocitos Liso Cardíaco (se reconoce a la 4ta semana) Discos intercalares ANOMALÍAS MUSCULARES •Ausencia de uno o más músculos del cuerpo: inmovilidad de múltiples articulaciones (artrogriposis), rigidez. •Ausencia congénita del diafragma: dificultades respiratorias.
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