骨骼與肌肉系統發育

複習:胚內中胚層有三塊:

  • 外側中胚層 Lateral Mesoderm:形成體壁與臟器的結締組織
  • 中間中胚層 Intermediate Mesoderm:形成泌尿生殖系統
  • 軸旁中胚層 Paraxial Mesoderm:
    • 形成體節 Somites
      • 硬體節 Sclerotome:形成脊柱跟肋骨
      • 皮肌體節 Dermomyotome:分成肌節 Myotome 跟皮節 Dermatome,分別形成肌肉與真皮

美生看 間充質 Mesenchyme 的由來

  • 來自軸旁中胚層 Paraxial mesoderm
  • 來自外側中胚層 Lateral mesoderm
  • 來自神經嵴細胞 Neural crest cell » 形成咽弓
  • 軟骨化中心 Chondrification center
  • Endochondral ossification
    • 初級骨化中心:第七、八週開始。在骨頭中段(diaphysis)
    • 次級骨化中心:青春期左右,在骨頭兩端(epiphysis)
    • 第一個骨化的:鎖骨/第二個骨化的:股骨
  • Intramembranous ossification = Mesenchyme bone model
    • 開始凝結、血管化、造骨細胞聚集,形成類骨質
    • 第七週左右開始進行鈣沉積

關節的形成:

  • 區間間充質 Interzonal mesenchyme:中間的空腔就是關節腔
  • 軟骨關節:透明軟骨或纖維軟骨
  • 纖維關節:骨縫
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脊椎骨由疏鬆的上層與緻密的下層分段包覆脊索,形成椎體。脊索則形成脊椎的椎間盤髓核(nuclei pulposus)。

中軸骨的發育

  • Mesencyme stage » Cartilaginous stage » Bony stage
  • Mesenchyme Stage 間充質期
    • 包覆脊索(notochord) » 形成椎體
      • Sclerotome的細胞會分成兩層:疏鬆層跟緻密層(上鬆下密)
      • 上一層的緻密層與下一層的疏鬆層會癒合,形成一節脊中體(vertebral centrum)=椎體(body)
      • 節間結構 Intersegmental structure:
      • 脊神經 Spinal Nerves
      • 節間動脈 Intersegmental artery
      • 脊索退化成髓核 Nucleus pulposus
      • 軟骨魚類的脊索直接變成骨頭
    • 包覆神經管 » 形成椎弓(vertebral arch)
      • spina bifida occulta:脊髓無脊椎骨保護而外露,在皮膚下突出
    • 在體壁
      • 生成肋骨突
      • 肋脊關節
      • 附屬肋骨:在頸椎或腰椎產生的肋骨
  • Cartilaginous Stage 軟骨期
    • 第六週開始
  • Bony Stage 硬骨期
    • 產前:Neurocentral joint » 擴大椎孔
    • 產後:椎弓癒合(五歲)Neurocentral joint消失(六歲)
    • 直到青春期之後才會骨化完全:脊突、側突、椎體兩端的環

頭骨的發育與癒合

  • Neurocranium 神經顱:保護腦部
  • Viscerocranium 臟器顱:形成顏面與下顎
  • 軟骨化神經顱 Cartilaginous neurocranium
    • 又稱為chondrocranium
    • 形成顱底(除了莖突 styloid,屬於咽弓(=軟骨內臟顱))
    • 枕骨、蝶骨的腦下垂體鞍座
    • 脊索旁軟骨 parachordal cartilage »加入枕骨
    • 枕骨硬體節 » 枕骨底與枕骨大孔外緣
    • 顱小樑 trabeculae cranii » 形成篩骨底
    • 眼窩翼 alar orbitalis » 形成蝶骨小翼
    • 耳囊 otic capsule » 形成顳骨的岩部跟乳突
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圖說:顱顏骨仰角45度,剛好分成四象限。

  • 膜化神經顱 Membranous neurocranium
    • 形成顱骨頂蓋(Calvaria)
    • 額骨、頂骨、枕骨上部
    • 縫線來自囟門 fontanelles(前囟門、後囟門、額縫 frontal、矢狀縫 sagittal、冠狀縫 coronal、人字縫 lamboid)
    • 第一個融合:額縫
    • 最後關閉:前囟門(兩歲),可以讓嬰兒的頭可以像茄子一樣滑出來
    • 第一個恆齒:小臼齒

嬰兒的顱骨看起來很小的原因:牙齒未發育、上下顎未發育、額竇未發育

  • 軟骨化臟器顱 Cartilaginous viscerocranium

軀幹肌肉的發展

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Epimere與Hypomere形成的軀幹肌肉分布恰好以脊椎為界。

  • 骨骼肌:以脊柱為界分成前後兩部
  • 背側軸上部 dorsal epaxial divison (上軸粒 epimere)
    • 仰頸、背、腰的肌群
    • 薦尾韌帶
  • 腹側軸下部 ventral hypaxial division (下軸粒 hypomere)
    • 斜角肌 scalenes
    • 脊前肌群
    • 頦舌肌 geniohyoid
    • 舌骨下肌群
    • 胸壁肌群
    • 脊椎前屈肌群
    • 腰方肌 quadratus lumborum
    • 薦尾肌群
    • 骨盆隔膜肌群
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特殊肌群的肌節來源

  • 其他骨骼肌
    • 舌頭:來自枕部肌節 occipital myotome
    • 眼周:來自索前板的耳前肌節 preotic myotome near prechordal plate
    • 咀嚼、顏面、咽喉肌群來自咽弓
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平滑肌都來自間充質(mesenchyme)

  • 平滑肌:
    • 來自原腸的內胚層、臟器間充質(splanchnic mesenchyme)
    • 循環系統的平滑肌:體間充質(somatic mesenchyme)
    • 虹膜與乳房肌上皮細胞:神經嵴(neural crest)
  • 心肌:
    • 心內管(endocardial tube)周邊的的臟器間充質(splanchnic mesoderm)
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上下肢的初級軸動脈(Primary Axial Artery)

肢體肌肉的發展

  • 關鍵在受孕後24~36天
  • 上肢芽在第26天發育
  • 下肢芽在第28天發育
  • 54~56天(第八週)發育到正常
  • 肢芽來自體間充質 somatic mesenchyme
  • 尖端外胚嵴 AER
    • 產生成形素(morphogen),發揮強大的誘導作用讓間充質形成軟骨 » 前臂 » 肱骨與腕骨 » 肩胛骨與手
  • 手板或腳板 » 指列(digital ray)» 蹼狀指/蹼狀趾 » 分開的手指或腳趾
  • 肢體的血液供應:
    • 節間動脈(intersegmental artery):來自主動脈
    • 形成初級軸動脈 Primary Axial Artery
    • 上肢:
      • 上臂:肱動脈 Brachial Artery
      • 前臂:骨間動脈 Common interosseous artery
    • 下肢:
      • 大腿:股深動脈 Deep Artery of Thigh
      • 小腿:前後脛動脈 Anterior/Posterior tibial artery

硬節形成脊柱體
脊索退化椎間盤

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