8.5 Þroskun útlimagrindarinnar

8.5 Þroskun útlimagrindarinnar

Í fósturþroska verður útlimagrindin til úr bandvefskími, gerð fósturvefjar sem getur sérhæfst í margar vefjagerðir, þar á meðal beinvef eða vöðvavef. Bandvefskímið myndar bein efri og neðri útlima ásamt axlar- og mjaðmagrind. Þroskun útlimanna hefst undir lok fjórðu viku fósturþroska og efri útlimirnir koma fyrst fram. Eftir það fylgir þroskun efri og neðri útlima svipuðu mynstri, en neðri útlimirnir eru nokkrum dögum á eftir þeim efri.

Vöxtur útlima

Í upphafi eru útlimaknapparnir myndaðir úr kjarna bandvefskíms sem lag af útlagi þekur. Útlagið á enda útlimaknappsins þykknar og myndar mjóan kamb sem nefnist endakambur útlags. Kamburinn örvar frumur bandvefskímsins undir honum til að fjölga sér hratt og veldur þannig útvexti útlimsins sem er að þroskast. Þegar útlimaknappurinn lengist hægir á frumuskiptingu í frumum sem liggja fjær endakambi útlagsins og þær byrja að sérhæfast. Þannig þroskast útlimurinn frá nærenda til fjærenda.

Á sjöttu þroskavikunni víkka fjærendar útlimaknappa efri og neðri útlima og fletjast út í spaðalögun. Þetta svæði verður síðar að hendi eða fæti. Svæði úlnliðs eða ökkla kemur næst fram sem inndráttur við rót spaðans. Skömmu síðar kemur annar inndráttur fram á útlimaknappinum þar sem olnbogi eða hné myndast síðar. Innan spaðans deyja frumur á afmörkuðum svæðum og þannig myndast bil milli fingra og táa sem eru að vaxa. Á sjöttu þroskavikunni byrjar bandvefskím í útlimaknöppunum einnig að sérhæfast í glærbrjósk sem myndar mót fyrir framtíðarbein útlimanna.

Í upphafi útvaxtar útlimaknappa efri og neðri útlima snúa svæðin sem verða síðar að lófa eða il miðlægt að líkamanum, en þumallinn og stóratáin sem síðar myndast stefna í átt að höfðinu. Á sjöundu þroskavikunni snýst efri útlimurinn um 90 gráður til hliðar þannig að lófinn snýr fram og þumallinn til hliðar. Neðri útlimurinn snýst hins vegar um 90 gráður miðlægt og stóratáin færist þannig að miðlægri hlið fótarins.

Beinmyndun útlimagrindarbeina

Öll bein axlar- og mjaðmagrindar og útlima, að viðbeini undanskildu, myndast með brjóskbeinmyndun. Ferlið hefst þegar bandvefskímið í útlimaknappinum sérhæfist í glærbrjósk og myndar brjóskmót framtíðarbeinanna. Á tólftu viku hefur frumbeinmyndunarmiðja komið fram í beinskafti rörbeinanna og þá hefst umbreyting brjóskmótsins í bein. Síðkomin beinmyndunarmiðja kemur síðar fram í hvorum beinenda þessara beina, yfirleitt eftir fæðingu. Frumbeinmyndunarmiðjan og síðkomnu beinmyndunarmiðjurnar eru aðskildar með kastþynnu, lagi af vaxandi glærbrjóski. Þynnan liggur milli beinskaftsins og hvors beinenda. Hún heldur áfram að vaxa og sér um lengdarvöxt beinsins. Kastþynnan helst í mörg ár þar til beinið nær fullri stærð fullorðinsbeins. Þá hverfur hún og beinendinn rennur saman við beinskaftið. (Nánari umfjöllun um beinmyndun er í kaflanum um beinvef.)

Lítil bein, svo sem kjúkur, mynda aðeins eina síðkomna beinmyndunarmiðju og hafa því aðeins eina kastþynnu. Stór bein, svo sem lærleggurinn, mynda nokkrar síðkomnar beinmyndunarmiðjur og hverri þeirra fylgir kastþynna. Beinmyndun lærleggsins hefst því í lok sjöundu vikunnar þegar frumbeinmyndunarmiðjan kemur fram í beinskaftinu. Hún stækkar hratt og beinmyndar skaftið fyrir fæðingu. Síðkomnar beinmyndunarmiðjur myndast síðar. Beinmyndun fjærenda lærleggsins, þar sem hnúfur og gnípur myndast, hefst skömmu fyrir fæðingu. Síðkomnar beinmyndunarmiðjur koma einnig fram í lærleggshöfðinu seint á fyrsta ári eftir fæðingu, í stærri lærhnútu á fjórða ári og í minni lærhnútu á aldrinum 9 til 10 ára. Þegar þessi svæði hafa beinmyndast renna þau saman við beinskaftið og kastþynnurnar hverfa í öfugri röð. Minni lærhnúta rennur því fyrst saman við skaftið við upphaf kynþroska, um 11 ára aldur, og stærri lærhnúta fylgir um það bil 1 ári síðar. Lærleggshöfuðið rennur saman við skaftið á aldrinum 14–17 ára en fjærhnúfur lærleggsins eru síðastar og renna saman á aldrinum 16–19 ára. Þekking á því hvenær ólíkar kastþynnur hverfa skiptir máli við túlkun röntgenmynda af börnum. Brjósk kastþynnunnar er gisnara en bein og þynnan birtist því dökk á röntgenmynd. Eðlileg kastþynna getur þess vegna verið ranglega talin beinbrot.

Viðbeinið er eina beinið í útlimagrindinni sem myndast ekki með brjóskbeinmyndun. Það myndast þess í stað með himnubeinmyndun. Í því ferli sérhæfast frumur bandvefskíms beint í beinmyndunarfrumur sem mynda viðbeinið án þess að búa fyrst til brjóskmót. Vegna þessarar snemmbúnu beinmyndunar er viðbeinið fyrsta bein líkamans sem byrjar að beinmyndast og beinmyndunarmiðjur þess koma fram á fimmtu þroskavikunni. Beinmyndun viðbeinsins lýkur þó ekki fyrr en við 25 ára aldur.