Organog�nesis Sistema Esquel�tico y Sistema Muscular

Organogénesis Sistema esquelético y Sistema Muscular:

Organogénesis Sistema esquelético y Sistema Muscular Dr. Hugo Hernández Vidal Profesor Responsable Curso Anatomía y Embriología II Escuela de Medicina Universidad Católica del Norte

Sistema esquelético:

Sistema esquelético Se desarrolla a partir de: Mesodermo paraxial: Forma el esqueleto axial Lámina lateral (hoja somática): Forma los huesos de las extremidades Cresta neural: Forma gran parte de los huesos del cráneo y la cara

Mesodermo Paraxial:

Mesodermo Paraxial Hacia el comienzo de la 3ª semana del desarrollo el mesodermo paraxial se fragmenta formando segmentos de tejido a cada lado del tubo neural que se denominan somitómeras en la región cefálica y somitas desde la región occipital hacia caudal Hacia el comienzo de la 4ª semana los somitas se diferencian en una porción ventromedial (esclerotoma) y otra dorsolateral (dermomiotoma) Al finalizar la 4ª semana las células del esclerotoma se diferencian y constituyen un tejido laxo denominado mesénquima o tejido conectivo embrionario

Mesodermo Paraxial:

Mesodermo Paraxial

Mesénquima:

Mesénquima Tejido conectivo embrionario Se origina fundamentalmente a partir del esclerotoma, pero no exclusivamente También se origina de la hoja somática de la pared del cuerpo y en menor medida de las células de la cresta neural de la región cefálica Las células mesenquimatosas emigran y pueden diferenciarse en fibroblastos, condroblastos y osteoblastos El mesénquima puede diferenciarse directamente en hueso (osificación membranosa) proceso que es característico de los huesos planos del cráneo. Mayoritariamente las células mesenquimatosas forman primero moldes de cartílago hialino, que luego se osifican gradualmente (osificación endocondral) que es característica de los huesos largos

Cráneo:

Cráneo Neurocráneo: cubierta protectora para el encéfalo Porción membranosa: Bóveda craneal (calota): huesos planos Porción cartilaginosa (condrocráneo): huesos de la base del cráneo Viscerocráneo: Constituye el esqueleto de la cara

Neurocráneo Membranoso:

Neurocráneo Membranoso Se desarrolla a partir de las células de la cresta neural, salvo la región occipital y las partes posteriores de la cápsula ótica que se desarrollan del mesodermo paraxial Las células mesenquimatosas se osifican directamente (osificación membranosa), a través de espículas óseas que se irradian en forma progresiva desde los centros de osificación a la periferia A medida que se osifican, los huesos del cráneo se unen entre sí a través de surcos angostos de tejido conectivo fibroso (suturas) No obstante en los sitios donde se unen más de 2 huesos entre sí, las suturas son anchas y se denominan fontanelas La más notable es la fontanela anterior o frontal (bregma) que une los 2 huesos parietales y el hueso frontal El cierre de las fontanelas se produce dentro de los primeros 2 años de vida

Neurocráneo Cartilaginoso:

Neurocráneo Cartilaginoso Se forma de la unión de varios cartílagos separados a través del proceso de osificación endocondral Los que se encuentran delante de la notocorda (que termina a nivel del centro de la silla turca) derivan de las células de la cresta neural (condrocráneo precordal) Los que se encuentra por detrás del centro de la silla turca se originan en el mesodermo paraxial (Condrocráneo cordal)

Viscerocráneo:

Viscerocráneo Forma los huesos de la cara. Se origina principalmente en los cartílagos de los 2 primeros arcos faríngeos Las células mesenquimáticas para la formación de los huesos de la cara derivan de la cresta neural 1er Arco: Porción dorsal: Proceso Maxilar Maxilar Hueso cigomático Parte hueso temporal Porción ventral: Proceso Mandibular Contiene el cartílago de Meckel (desaparece salvo en el ligamento esfenomandibular) Mesénquima que rodea Cartílago de Meckel se osifica por osificación membranosa y forma la mandíbula Da origen al martillo y al yunque 2º Arco. Da origen al estribo, apófisis estiloides,ligamento estilohioídeo, asta menor y porción superior del hueso hioides

Huesos del cráneo:

Huesos del cráneo

Extremidades:

Extremidades Los esbozos (primordios) de las extremidades se observan en forma de evaginaciones de la pared ventrolateral del cuerpo al término de la 4ª semana del desarrollo Están formados por un núcleo central de mesénquima derivado de la hoja somática de la lámina lateral del mesodermo, cubierto por una capa de ectodermo En el borde distal de los esbozos el ectodermo se engruesa y forma la cresta apical ectodérmica, que tiene influencia inductiva sobre el mesénquima, lo que hace que éste se mantenga como células indiferenciadas en proliferación rápida (zona de progreso) A medida que crece la extremidad, las células más alejadas de ésta cresta comienzan a diferenciarse en cartílago y músculo. Así el desarrollo de la extremidad se produce en dirección próximodistal.

Extremidades:

Extremidades A las 6 semanas la porción distal de los esbozos se aplana y forma las placas de la mano y del pie y se separa del segmento principal por una constricción circular Luego una 2ª constricción divide la porción proximal de cada esbozo en 2 segmentos, siendo posible identificar las partes principales de cada miembro La formación de los dedos de las manos y pies comienza a ocurrir al término de la 7ª semana del desarrollo, cuando la muerte celular en la cresta apical ectodérmica, separa a ésta en 5 partes Mientras se establece la configuración externa, el mesénquima comienza a condensarse y hacia la 6ª semana se observan los primeros moldes de cartílago hialino que darán origen a los huesos.

Osificación Endocondral:

Osificación Endocondral Formación de hueso a partir de moldes de cartílago hialino Comienza hacia el final del periodo embrionario Hacia la 12ª semana se encuentran en todos los moldes cartilaginosos de los huesos largos de las extremidades centros de osificación primarios, ubicados en la diáfisis. A partir del centro primario, la osificación endocondral avanza gradualmente hacia las epífisis del molde cartilaginoso Hacia el nacimiento la diáfisis del hueso está totalmente osificada, pero las epífisis son todavía cartilaginosas La osificación de las epífisis (centro secundario de osificación) comienza alrededor de los 3 meses post nacimiento y sigue una dirección de proximal a distal, osificandose primero las epífisis de los huesos proximales Entre los centros de osificación diafisiario y epifisiario se establece una lámina de cartílago hialino (fisis o placa epifisiaria), que es el punto donde el hueso crece longitudinalmente El cierre (osificación) de las fisis ocurre al término del crecimiento (alrededor de los 13 a 18 años) una vez que el hueso ha alcanzado la longitud genéticamente determinada

Columna Vertebral:

Columna Vertebral Durante la 4ª semana las células de esclerotomas cambian de posición para rodear la médula espinal y la notocorda La columna mesenquimatosa forma bloques de esclerotoma separados por áreas menos compactas que contienen las arterias intersegmentarias Posteriormente la porción caudal de cada segmento de esclerotoma prolifera y avanza hacia el tejido segmentario subyacente, uniéndose a la mitad cefálica del esclerotoma que se encuentra por debajo De esta forma cada cuerpo vertebral precatilaginoso se forma de la unión de los segmentos caudal y cefálico de 2 esclerotomas adyacentes más el tejido intersegmentario que originalmente los separaba Las células ubicadas entre las porciones cefálica y caudal del segmento de esclerotoma original no proliferan y ocupan el espacio entre los 2 cuerpos vertebrales precartilaginosos, contribuyendo a la formación del disco intervertebral La notocorda sufre una regresión total en los cuerpos vertebrales precartilaginosos, no obstante persiste y aumenta de tamaño a nivel del disco intervertebral, formando el núcleo pulposo, que posteriormente es rodeado por las fibras circulares del anillo fibroso, formando el disco intervertebral

Formación de la Columna:

Formación de la Columna

Costillas y Esternón:

Costillas y Esternón Las costillas se formas a partir de las prolongaciones costales de las vértebras torácicas y por eso derivan del esclerotoma del mesodermo para axial El esternón se desarrolla de modo independiente en el mesodermo somático de la pared corporal ventral

Slide 17:

Formación del Sistema muscular Músculo estriado Músculo cardíaco Músculo liso Deriva del mesodermo esplácnico que rodea a tubos endocárdicos y gelatina cardiaca De la hoja esplácnica lateral del mesodermo que rodea al endodermo del intestino Deriva del mesodermo paraxial Provienen de la hoja mesodérmica Excepto músculos del iris, glándula mamaria y glándulas sudoríparas que provienen del ectodermo

Músculo estriado esquelético:

Músculo estriado esquelético Se forma a partir de los somitas y somitómeras derivados del mesodermo paraxial Desde la región occipital y dirección caudal se forman los somitas, los cuales se diferencian en eclerotoma, dermomiotoma y en 2 regiones formadoras de músculo. Las células de la región dorsolateral expresan el gen MyoD y emigran para formar las células progenitoras de los músculos de las extremidades y de la pared corporal (hipómero) Las células de la región dorsomedial expresan el gen Myf5 y emigran hacia ventral para formar el miotoma, que dará origen a la musculatura extensora de la columna vertebral (epímero) Durante la diferenciación las células precursoras (mioblastos) se fusionan y forman fibras musculares alargadas y multinucleadas. Pronto aparecen miofibrillas y hacia el final del 3er mes las estrías típicas del músculo esquelético

Músculo Esquelético:

Músculo Esquelético

Músculo esquelético:

Músculo esquelético Los patrones del desarrollo muscular son regulados por proteínas formadas por los tejidos conectivos hacia los cuales han emigrado los mioblastos En la región cefálica derivan de células de la cresta neural En la región cervical y occipital derivan del mesodermo somítico En la pared corporal y las extremidades derivan de la lámina del mesodermo lateral

Músculo Esquelético:

Músculo Esquelético

Derivados de los precursores células musculares:

Derivados de los precursores células musculares 5ª semana: futuras células musculares agrupadas en 2 grupos: Epímero: pequeña porción dorsal formada de las células dorsomediales del somita que se han reorganizado como miotoma. Dan origen a los músculos extensores de la columna Hipómero: porción ventral más grande formado por la emigración de células dorsolaterales del somita. Dan origen a los músculos de las extremidades y la pared corporal.

Región torácica embrión de 5 semanas:

Región torácica embrión de 5 semanas

Músculos del tronco:

Músculos del tronco Epímero: músculos extensores de la columna Hipómero : Cervicales: Escaleno Genihiodeo Prevertebrales Torácicos: Intercostal externo Intercostal interno Transverso del tórax Oblicuo externo Oblicuo interno Transverso abdominal Lumbar: Cuadrado lumbar Sacra y Coccigea: Diafragma Pelviano Esfinter anal externo

Músculos de las extremidades:

Músculos de las extremidades Los primeros indicios de formación de músculos de las extremidades aparecen a la 7ª semana del desarrollo El mesénquima deriva de las células dorsolaterales de los somitas (hipómero) que emigran hacia los esbozos de las extremidades El Tejido conectivo derivado del mesodermo somático gobierna el patrón de formación del músculo Al alargarse los esbozos de las extremidades el tejido muscular se desdobla en sus componentes flexor y extensor

Músculos de las extremidades:

Músculos de las extremidades

Migración Miotomos:

Migración Miotomos

Músculos de la Cabeza:

Músculos de la Cabeza Todos los músculos voluntarios de la región de la cabeza derivan del mesodermo paraxial (somitas y somitómeras), incluidos los de la lengua, ojo (con excepción de los músculos del iris que derivan del ectodermo de la cúpula ótica) y los asociados a los arcos faríngeos (viscerales) Los patrones de formación de los músculos de la cabeza están gobernados por elementos de tejido conectivo que provienen de la cresta neural

Slide 29:

Origen Mesodérmico Músculos Inervación Somitómeras 1 y 2 Rectos superior, medio y ventral Oculomotor(III) Somitómera 3 Oblícuo superior Troclear (IV) Somitómera 4 Músculos mandibulares Trigémino (V) Somitómera 5 Recto lateral Abducens (VI) Somitómera 6 Músculos faciales Facial (VII) Somitómera 7 Estilofaríngeo Glosofaríngeo (IX) Somitas 1, 2 Laríngeos intrínsecos Vago (X) Somitas 2-5 Músculos de la lengua Hipogloso (XII)

Músculos asociados a los Arcos Faríngeos:

Músculos asociados a los Arcos Faríngeos Arco faríngeo Músculos Nervio 1º(Mandibular) De la masticación (temporal, masétero, pterigoídeos) Milohioídeo Vientre anterior deel digástrico Tensor del velo del paladar Tensor del tímpano Trigémino (V) División Mandibular 2º (Hioídeo) De la expresión Facial Vientre posterior del digástrico Estilohioídeo Del estribo Facial (VII) 3º Estilofaríngeo Glosofaríngeo (IX) 4º-6º Cricotiroídeo Elevador del velo del paladar Constrictores de la faringe Intrínsicos de la laringe Vago (X)

Músculos asociado a los Arcos Faríngeos:

Músculos asociado a los Arcos Faríngeos