Развитие костей

Развитие костей
(остеогенез)
Гаструляция – образование трёх
зародышевых листков



Эктодерма
Энтодерма
Мезодерма
Мезодерма



Дорсальная
Промежуточная
Латеральная:


Соматическая
Спланхническая
Дорсальная мезодерма сомит



Склеротом –
кости осевого
скелета
Миотом –
скелетные
мышцы
Дерматом –
собственно
кожа
Латеральная мезодерма

Соматическая:



Конечности
Стенки тела, в т.ч.
париетальная серозная
оболочка
Спланхническая:

Все оболочки кишки
(кроме эпителия), в т.ч.
висцеральная серозная
оболочка
Клетки костной ткани

Остеогенная клетка
Остеобласт
Остеоцит

Остеокласт (резорбция кости)


Остеогенная клетка

Мало кислорода
(нет сосудов):
Хондробласт - Хрящ

Много кислорода
(есть сосуды):
Остеобласт - Кость
Кость развивается:

Эндесмально - на основе
соединительнотканной перепонки
(кости свода черепа, ключица, нижняя
челюсть)

Энхондрально - на основе хрящевого
зачатка будущей кости
Эндесмальный остеогенез

Клетки мезенхимы

Остеогенные
клетки остеобласты

…Остеобласты производят органический
матрикс и раскладывают его вокруг себя

…Остеоциты

Кальцинирование
матрикса

Образование костной
трабекулы

Распространение
трабекул, их
соединение в сети

Губчатая кость
Эндесмальный остеогенез
Губчатая кость 
сеть трабекул,
покрытых
остеогенными
клетками
Превращение губчатой кости в
компактную
•
•
Утолщение трабекул, уменьшение пустот.
Образование остеонов вокруг сосудов.
Энхондральный остеогенез

Мезенхима

Образование
хрящевого
зачатка

Рост хрящевого
зачатка

Образование
надкостницы

Созревание и
гибель
хондроцитов в
середине
зачатка

Прорастание
сосудов в
зачаток

первичный центр окостенения - диафизарный
Вторичный центр окостенения (эпифизарный)

В центре трубки происходит резорбция
кости – формируется полость костного
мозга
Остеогенез, плод 10 недель
Остеогенез, плод 16 недель
Несовершенный остеогенез
(osteogenesis imperfecta)
Рост кости
в длину

Происходит за счет
эпифизарной
пластинки:

Созревание и гибель
кальцинированного
хряща, замещение его
костной тканью со
стороны диафиза

Размножение
хондроцитов и рост
хряща со стороны
эпифиза
Рост кости в толщину

Происходит за счет надкостницы –
аппозиционно
Рост кости в толщину
Рост кости в толщину
Рост кости в толщину
Внутренняя перестройка
кости
Резорбция старой кости остеокластами
Внутренняя перестройка кости
Прорастание
сосудов
Внутренняя перестройка кости

Дифференцировка остеогенных клеток
в остеобласты на поверхностях
костных трабекул или гаверсовых каналов
(аппозиционно)
Внутренняя
перестройка кости


Синтез
остеоида
остеобластами
Кальцинирование
остеоида
Развитие
скелетных мышц
Источники развития мышц
Гладкие:

Мезенхимные (ГМК внутренних
органов, сосудов)

Эпидермальные
(миоэпителиальные)

Нейральные (ГМК зрачка)
Исчерченные:


Целомические (висцеральный
листок латеральной мезодермы сердце)
Соматические (миотомы)
Миотомы





Миотомы туловища
Миотомы почек
конечностей
Затылочные
миотомы
Миотомы жаберных
дуг
Преотические
миотомы
Миотомы туловища:


Дорсальные –
аутохтонные мышцы
спины (задние ветви
СМН)
Вентральные – все
прочие мышцы
(передние ветви СМН)
Миграция мышц

Трункофугальные
(fugare - бегать)

Трункопетальные
(peto - стремлюсь)

С вентральной
стороны на
дорсальную

Без миграции
(аутохтонные)
Невромер-миотом-дерматом



Нарастание миотомов в вентральном направлении
Расщепление на слои и мышцы
Слияние миотомов с образованием длинных мышц
Мышцы конечностей

Развиваются из
миотомов почек
конечностей
(соматическая часть
латеральной
мезодермы)
Мышцы конечностей


Дорсальные
зачатки –
разгибатели
Вентральные
зачатки –
сгибатели
Глаз
Ухо
1 ЖД
2 ЖД
Сердце
3,4,5 ЖД
Жаберные дуги

Скопления мезенхимы по
бокам шеи, покрытые:





снаружи эктодермой
(углубления – жаберные щели)
изнутри – энтодермой
(углубления - жаберные
карманы)
Мандибулярная (1)
Хиоидная (2)
3, 4, 5 дуги
1 жаберная дуга (мандибулярная) –
тройничный нерв



жевательные мышцы,
челюстно-подъязычная, переднее брюшко
двубрюшной,
напрягающие нёбную занавеску и барабанную
перепонку
2 жаберная дуга (хиоидная) –
лицевой нерв



мимические мышцы
заднее брюшко двубрюшной м.
шилоподъязычная м.

3-4 жаберные дуги – мышцы нёба,
глотки, пищевода, гортани –
языкоглоточный и блуждающий нервы

5 жаберная дуга – грудино-ключичнососцевидная, трапециевидная –
добавочный нерв

Затылочные миотомы – мышцы языка –
подъязычный нерв
Мышцы глаза

Преотические
миотомы –
глазодвигательный,
блоковый и
отводящий нервы
Миомейкер – мембранный белок,
отвечающий за слияние миобластов в
синцитий
Douglas P. Millay, Jason R. O’Rourke, Lillian B. Sutherland, Svetlana Bezprozvannaya,
John M. Shelton, Rhonda Bassel-Duby, Eric N. Olson. Myomaker is a membrane
activator of myoblast fusion and muscle formation // Nature. 2013. V. 499. P. 301–305.
Искусственная мышца




Проф. Марк Пост, университет
Маастрихт (109/8 место в рейтинге QS)
Стволовые клетки коровы – 20 000
мышечных волокон
142 г
Лондон, 08.2013