A csontok formálódása jelképesen valamennyi szervünk kialakulását is jelenti, s régóta foglalkoztatja az embereket, mikor és hogyan zajlik. “Miképpen hogy nem tudod, melyik a szélnek útja, és miképpen vannak a csontok a terhes asszony méhében…” olvasható a Bibliában. A 139. Zsoltár pedig arról beszél, hogy Isten titokban formálja a csontokat.
Az embriológia tudománya többek között arra hivatott, hogy utánajárjon az anyaméhben zajló fejlődésnek, felderítse és kikémlelje a titokzatos folyamatokat. A különböző, olykor ártatlannak mondható, máskor súlyos végtag-rendellenességgel született gyermekek az orvosokat és kutatókat a csontfejlődés folyamatának tüzetesebb vizsgálatára késztették. Ma már nem igaz, hogy csak a sötétben tapogatózunk az anyaméhbeli csontfejlődést illetően.
A csíralemeztől a csontképző sejtekig
Az emberi magzat szervei a 3-8. héten fejlődnek ki, ez az úgynevezett organogenezis időszaka, amikor a csontok és ízületek is kialakulnak. Ekkorra a kicsiny embrióban (az embriópajzson) elkülönült egymástól a három csíralemez. A mozgásszerv-rendszer részei, a csontok, ízületek és izmok a középső csíralemezből, az úgynevezett mezodermából fejlődnek ki, ezen belül a későbbi gerinc jobb és bal oldalán végighúzódó mezodermából (paraxiális mezoderma), a mezoderma oldalsó, széli lemezéből és egy további szervtelepből, a gaglionlécből fejlődnek ki.
A paraxiális mezoderma a velőcső két oldalán szöveti blokkok (ún. szomitomerek és szomiták) sorozatából áll. E szöveti blokkok középső, hasi oldali részeinek sejtjei, illetve egyéb mezodermális eredetű sejtek megváltoznak, és a 4. hét vége felé laza szerkezetű embrionális kötőszövetet, mezenchimát alakítanak ki. A mezenchimasejtek osztódásaik során elvándorolnak eredeti helyükről, változnak, fejlődnek. Így alakulnak ki a szöveti rostokat képző fibroblaszt sejtek, a porcszövetet építő chondorblaszt sejtek és a csontképző oszteoblasztok.
Csontosodási folyamatok
Egyes csontok kifejlődésekor a mezenchima sejtjei közvetlenül csontképző sejtekké, a kötőszövet pedig közvetlenül csontszövetté, csonttá alakul (dezmális csontosodás). Ez történik a koponyacsontok esetében. A dezmálisan képződött csontok a magzati életben és a születés után külső felszínükön az azokat körülvevő kötőszövet felől, annak átalakulásával újabb rétegeket képezve. Születéskor e csontokat még kötőszövetes határvonalak (sutura) választják el egymástól. Az újszülött fejecskéjének puha kutacsai ilyen kötőszövetes részek. A kutacs kötőszövete addig osztódik, amíg az agy növekedése tart. Végül, amikor a kötőszövet már nem osztódik tovább, a koponyacsontok összeérésével a csontképződés is leáll.
Más csontoknál a mezenchima először porcszövetté válik, majd ez a porcszövet épül át később csonttá. Ez az ún. chondrális csontosodás jellemző a végtagokat felépítő csontokra, amelyeket valódi ízületek kapcsolnak össze.
A végtagok bőre, belső szerkezete; csontjai és ízületei egyszerre formálódnak, ezért bár lehetséges csak a csontok, de szinte lehetetlen külön csak az ízületek kialakulásáról beszélni. Minden esetre talán célszerűbb előbb a csontos váz kialakulását megérteni. A különböző formájú csontok más és más módon formálódnak, s ezek ízesülései is eltérőképpen alakulnak ki. Az egyik legszemléletesebb példa a végtagok kialakulása, s ez segít majd megérteni az ízületek, pontosabban közülük a valódi ízületek létrejöttét is.
Először a porcikák
A test oldalsó hasi részén a 4. hét végén kitüremkedések jelennek meg. E kitüremkedéseken, ott, ahol a végtagok lesznek, a mezenchima a rajta fekvő másik, külső csíralemezt, az ektodermát megvastagodásra készteti. Ez a megvastagodott rész (ún. apikális ektoderma-perem, angol rövidítése AER) befolyásolja az alatta lévő mezenchimát, melynek belső, a peremtől távolabb eső sejtjeinek egy része porcsejtekké alakul, míg a sejtek másik részéből izomsejtek lesznek.
A végtagok telepei ekkor kívülről úgy néznek ki, mint egy-egy parányi virsli. Hathetes embrióban a végtagok végei ellapulnak – a kézlemez a későbbi tenyér, és a láblemez, a későbbi lábfej jön létre -, illetve belsejükben a mezenchima tömörödik, és embrionális porcszövetté alakul. E porcszövet nagyon hasonló a felnőtt szervezet úgynevezett hialin- vagy üvegporcához. Helye és formája már pontosan kijelöli a későbbi csont helyét, ezért porcos modellnek is hívják.
A hetedik terhességi héten történik meg, hogy a végtagok tengelye elfordul, s felveszi későbbi végleges helyzetét, ami az ízületek elmozdulási iránya és a hajlító és veszítő izmok elrendeződése miatt is fontos. Továbbá nagyjából ekkor kezdenek elkülönülni az ujjak, mégpedig úgy, hogy közöttük előre beprogramozott sejthalál hoz pusztulást az ott lévő csekély szövetre. A 8. hétre teljesen elkülönülnek az ujjak, belsejükben a mezenchima tömörödésével és jellegzetes átalakulásával kialakul az ujjak porcos váza, az öt ujjsugár. A végtagok nagyjából felénél egy-egy újabb befűződés jelenik meg a későbbi könyök- és térdízületek magasságában
.A felső és alsó végtagok fejlődése nagyon hasonló, csupán annyi a különbség, hogy a felsők 1-2 nappal előrébb járnak.
Csontosodási magok
A 12. héten a végtagok hosszú csontjainak modelljéül szolgáló porcokban egyes helyeken csontosodási magok jelennek meg. A porcfelszín felől érdús mezenchimális kötőszövet nyomul be. A mezenchimális porcfaló sejtek, chondroklasztok felfalják a porcot, s helyén mezenchimális sejtek jelennek meg, melyek azután oszteoblasztokká válnak. Az oszteoblasztokat rövidesen csontközötti állomány veszi körül: ez a csontosodási mag.
Ilyen csontosodási magok jönnek létre a későbbi hosszú csöves csontok középső részén, az úgynevezett diafízisen. A csontosodás a porchártya belső rétegéből indul, itt vékony csontréteg keletkezik (perichondrális, porckörüli csontosodás). A porchártyából ezzel csonthártya válik. A csontosodás a porcos modell vége, a csontok epifízise felé terjed. Csontosodási magok jönnek létre a csont két végén is. A csontosodás a csontok vége és közepe felé is megindul. A születés idejére a csontok közepe (diafízise) már elkészült, befejezte a csontosodást. A csontok végein az epifiziseknél azonban még található porcszövet.
A diafízis és az epifízis határán megmarad egy a csont keresztmetszetével párhuzamos, porcos, korongszerű lemez, ami aztán egészen a kamaszkorig nyitva hagyja a csontok hosszanti növekedésének lehetőségét. A lemez közepén folyamatosan porcszövet képződik, ami a két külső szélén csonttá alakul (enchondrális csontosodás). A lemez majd csak nemi érés hormonális hatására tűnik el.
Az epifízisek legvégén sem teljes a csontosodás az ízületek keletkezése miatt, amire majd még visszatérünk.
További csontjaink
A végtagok gerincoszlophoz kapcsolásában és felfüggesztésében részt vevő csontok az úgynevezett függesztőöv alkatrészei. Először ezek porcos váza alakul ki, majd ezek enchondrális csontosodással válnak végleges csontokká. A lapocka lapos csontja kivétel, ez dezmális csontosodással jön létre.
A végtagok kialakulása a törzstől a végtagok végéig halad. A csontosodás folyamata ugyanis a fejlődés szabályainak megfelelően a fejtől lefelé (cefalocaudalis elv szerint) és a középvonaltól a test kívülre eső (perifériális) részeinek irányába haladva (proximodistalis elv szerint) zajlik.
Ma már minden egyes csontról tudható, hogy hány darab csontosodási magból, és mikorra alakulnak ki. A csontosodás, a csontok epifízisein zajló hosszanti, enchondrális csontosodás következtében zajló növekedése a pubertáskor első felében hormonális hatásra fejeződik be. Ideje eltérő. Ez után már nem növünk, noha csontjaink még átépülnek, változtatnak alakjukon, olykor nőnek is, de jellemzően már nem hosszában.
A koponya agykoponyát alkotó lapos csontjainak kialakulásáról már volt szó. A koponya alapja és az arckoponya elemei egy másik mezenchima-telepből fejlődnek, és chondrálisan, azaz a porcos váz csontosodásával jönnek létre.
A gerinc kialakulása a chondrális csontosodáshoz hasonló. A második embrionális hónap elején alakulnak ki a végleges csigolyaszelvények porctelepei. A gerinc csontosodása az embrionális élet 3. hónapjában indul meg. A csigolyák bonyolult formájúak, 12 csontosodási magból formálódnak csontokká. A bordák a csigolyáktól függetlenül a törzsizomzat közötti mesenchimából egyenként három csontosodási magból, enchondrális csontosodással alakulnak ki.
A csontok növekedése
A csontok elkészültük után az anyaméhben tovább nőnek. A csont úgy növekedik, hogy a régi csontrétegre mindig új rakódik rá. Desmálisan (e. dezmálisan) csontosodásnál a csontszélekre rakódik réteg, míg a varratok is el nem csontosodnak. Ez akkor következik be, ha a varratbeli kötőszövet már nem szaporodik.
A csontok vastagságbeli növekedését a csonthártya (perioszteum) végzi. Ennek belső rétege – a mezenchimasejtekből és csontépítő oszteblasztokból álló kambiumréteg – újabb és újabb csontrétegeket termel a már meglévő csontokra. A hosszú csöves csontoknál a külső vastagodással a velőüreg is tágul. Míg kívül a perioszteum csontot termel, addig a belső felszínen oszteoklasztok falják fel a csontszövetet, helyet csinálva a csontüregnek.
A csontok növekedése és fejlődése, amint már említettük, természetesen a születés után is folytatódik. Ekkor kikerülve az anyaméh védett, egyenletes nyomású világából a legfontosabb folyamat a csontoknak a mechanikai terhelésnek megfelelő, a rá ható erővonalak mentén történő átépülése. Az átépülés különösen akkor fontos, amikor a kisgyerek lábra áll, majd járni kezd.
Ezzel meg is tettük az első lépéseket mozgás-szervrendszerünk tartószerkezetének megértéséhez. Hátra vannak azonban még az ízületek…
Forrás: HáziPatika.com
Kapcsolódó cikkek
