Eklem İskeletinin Gelişimi

Embriyolojik olarak, eklem iskeleti, kemik veya kas dokusu da dahil olmak üzere birçok doku türüne farklılaşabilen bir embriyonik doku türü olan mezenkimden ortaya çıkar. Mezenşim, üst ve alt ekstremite kemiklerinin yanı sıra göğüs ve pelvis kuşaklarının oluşumunu sağlar. Uzuvların gelişimi dördüncü embriyonik haftanın sonuna doğru başlar ve ilk olarak üst uzuvlar ortaya çıkar. Daha sonra, üst ve alt uzuvların gelişimi benzer kalıpları izler, alt uzuvlar üst uzuvların birkaç gün gerisinde kalır.

Uzuv Büyümesi

Her bir üst ve alt uzuv başlangıçta erken embriyonun yan tarafında beliren ve uzuv tomurcuğu adı verilen küçük bir çıkıntı olarak gelişir. Üst uzuv tomurcuğu gelişimin dördüncü haftasının sonuna doğru, alt uzuv tomurcuğu ise kısa bir süre sonra ortaya çıkar (aşağıdaki şekil).


Yedinci Haftadaki Embriyo Gelişimin yedinci haftasının sonundaki bir embriyoda uzuv tomurcukları görülebilir (dış gebelikten elde edilen embriyo). [(credit: Ed Uthman/flickr)]

Başlangıçta, uzuv tomurcukları bir ektoderm tabakası ile kaplı bir mezenkim çekirdeğinden oluşur. Uzuv tomurcuğunun ucundaki ektoderm kalınlaşarak apikal ektodermal sırt adı verilen dar bir tepe oluşturur. Bu çıkıntı, altta yatan mezenşimi hızla çoğalması için uyararak gelişmekte olan uzvun büyümesini sağlar. Uzuv tomurcuğu uzadıkça, apikal ektodermal sırttan daha uzakta bulunan hücreler hücre bölünme hızlarını yavaşlatır ve farklılaşmaya başlar. Bu şekilde, uzuv proksimalden distale doğru bir eksen boyunca gelişir.

Gelişimin altıncı haftasında, üst ve alt uzuv tomurcuklarının distal uçları genişler ve kürek şeklinde düzleşir. Bu bölge el veya ayak haline gelecektir. Bilek veya ayak bileği bölgeleri daha sonra küreğin tabanında gelişen bir daralma olarak ortaya çıkar. Bundan kısa bir süre sonra, dirsek veya dizin gelecekteki yerinde uzuv tomurcuğunda ikinci bir daralma ortaya çıkar. Kürek içinde, doku alanları hücre ölümüne uğrar ve büyüyen el ve ayak parmakları arasında ayrılıklar meydana gelir. Ayrıca gelişimin altıncı haftasında, uzuv tomurcukları içindeki mezenkim, gelecekteki uzuv kemiklerinin modellerini oluşturacak olan hiyalin kıkırdağa farklılaşmaya başlar.

Üst ve alt uzuv tomurcuklarının erken büyümesi başlangıçta uzuvları, avuç içi veya ayak tabanı olacak bölgeler vücuda doğru mediale bakacak şekilde ve gelecekteki başparmak veya ayak başparmağının her ikisi de başa doğru yönelecek şekilde konumlandırır. Gelişimin yedinci haftasında, üst ekstremite 90 derece yanal olarak döner, böylece avuç içi öne bakar ve başparmak yan tarafı gösterir. Buna karşılık, alt uzuv 90 derecelik bir medial rotasyona uğrar ve böylece ayak başparmağı ayağın medial tarafına getirilir.

İNTERAKTİF BAĞLANTI
Üst ve alt uzuv tomurcuklarının gelişimini ve büyümesini takip etmek için bu animasyonu izleyin. Bu olaylar embriyonik gelişimin hangi günlerinde gerçekleşir: (a) üst uzuv tomurcuğunun (uzuv sırtı) ilk görünümü; (b) distal uzvun el plakası veya ayak plakasını oluşturmak için düzleşmesi; ve (c) uzuv rotasyonunun başlangıcı?

Eklem Kemiklerinin Kemikleşmesi

Klavikula hariç tüm kuşak ve uzuv kemikleri endokondral kemikleşme süreciyle gelişir. Bu süreç, uzuv tomurcuğu içindeki mezenkimin gelecekteki kemikler için kıkırdak modelleri oluşturmak üzere hiyalin kıkırdağa farklılaşmasıyla başlar. On ikinci hafta itibariyle, uzun kemiklerin diyafiz (şaft) bölgesinde birincil bir kemikleşme merkezi ortaya çıkacak ve kıkırdak modelini kemiğe dönüştüren süreci başlatacaktır. Bu kemiklerin her bir epifizinde (genişlemiş uç) daha sonraki bir zamanda, genellikle doğumdan sonra ikincil bir kemikleşme merkezi ortaya çıkacaktır. Birincil ve ikincil kemikleşme merkezleri, büyüyen bir hiyalin kıkırdak tabakası olan epifiz plağı ile ayrılır. Bu plak diyafiz ile her bir epifiz arasında yer alır. Büyümeye devam eder ve kemiğin uzamasından sorumludur. Epifiz plağı, kemik nihai yetişkin boyutuna ulaşana kadar uzun yıllar boyunca korunur, bu sırada epifiz plağı kaybolur ve epifiz diyafizle kaynaşır. (Kemik dokusu bölümünde kemikleşme ile ilgili ek içeriğe bakınız).

Falankslar gibi küçük kemikler yalnızca bir ikincil kemikleşme merkezi geliştirecek ve dolayısıyla yalnızca tek bir epifiz plağına sahip olacaktır. Femur gibi büyük kemikler, her bir ikincil merkezle ilişkili bir epifiz plağı ile birkaç ikincil kemikleşme merkezi geliştirecektir. Böylece, femurun kemikleşmesi yedinci haftanın sonunda diyafizdeki birincil kemikleşme merkezinin ortaya çıkmasıyla başlar ve bu merkez doğumdan önce kemiğin şaftını kemikleştirmek için hızla genişler. İkincil kemikleşme merkezleri daha sonraki zamanlarda gelişir. Femurun distal ucunun kondil ve epikondilleri oluşturacak şekilde kemikleşmesi doğumdan kısa bir süre önce başlar. İkincil kemikleşme merkezleri de doğumdan sonraki ilk yılın sonlarında femur başında, dördüncü yılda büyük trokanterde ve 9 ila 10 yaşları arasında küçük trokanterde ortaya çıkar. Bu bölgeler kemikleştikten sonra, diyafize kaynaşmaları ve her bir epifiz plağının kaybolması tersine bir sıra izler. Bu nedenle, ilk kaynaşan küçük trokanterdir ve bunu ergenliğin başlangıcında (yaklaşık 11 yaşında) yapar, ardından yaklaşık 1 yıl sonra büyük trokanter gelir. Femur başı 14-17 yaşları arasında kaynarken, femurun distal kondilleri en son 16-19 yaşları arasında kaynar. Farklı epifiz plaklarının kaybolduğu yaşın bilinmesi, çocuklardan alınan radyografileri yorumlarken önemlidir. Bir epifiz plağının kıkırdağı kemikten daha az yoğun olduğundan, plak radyografi görüntüsünde koyu görünecektir. Bu nedenle, normal bir epifiz plağı kemik kırığıyla karıştırılabilir.

Klavikula, endokondral kemikleşme yoluyla gelişmeyen tek apendiküler iskelet kemiğidir. Bunun yerine, klavikula intramembranöz kemikleşme süreciyle gelişir. Bu işlem sırasında mezenkimal hücreler doğrudan kemik üreten hücrelere farklılaşarak önce bir kıkırdak modeli oluşturmadan doğrudan klavikula üretir. Bu erken kemik üretimi nedeniyle, klavikula vücudun kemikleşmeye başlayan ilk kemiğidir ve kemikleşme merkezleri gelişimin beşinci haftasında ortaya çıkar. Ancak klavikulanın kemikleşmesi 25 yaşına kadar tamamlanmaz.

…BOZUKLUKLARI
Eklem Sistemi: Doğuştan Çarpık Ayak
Talipes olarak da bilinen çarpık ayak, nedeni bilinmeyen konjenital (doğumda mevcut) bir bozukluktur ve alt ekstremitenin en yaygın deformitesidir. Ayağı ve ayak bileğini etkileyerek ayağın bir golf sopasının başı gibi keskin bir açıyla içe doğru bükülmesine neden olur (aşağıdaki şekil). Çarpık ayak, her 1.000 doğumda yaklaşık 1 sıklıkta görülür ve erkek çocuklarda görülme olasılığı kız çocuklara göre iki kat daha fazladır. Vakaların yüzde 50’sinde her iki ayak da etkilenir.

Doğuştan çarpık ayaklı çocukların topuğu içe dönüktür ve ayağın ön tarafı, genellikle kısalmış veya anormal derecede sıkı olan ayağa bağlı bağlar veya bacak kasları nedeniyle ayağın yan tarafı aşağı bakacak şekilde bükülmüştür. Bunlar ayağı anormal bir pozisyona çekerek kemik deformitelerine neden olur. Diğer belirtiler arasında ayak topuğunu kaldıran ayak bileği bükülmesi ve aşırı yüksek ayak kavisi sayılabilir. Etkilenen ayaktaki sınırlı hareket aralığı nedeniyle, ayağı doğru pozisyona getirmek zordur. Ayrıca, etkilenen ayak normalden daha kısa olabilir ve etkilenen tarafta baldır kasları genellikle az gelişmiştir. Görünüşüne rağmen, bu yenidoğanlar için ağrılı bir durum değildir. Ancak ileride ağrı ve yürüme kabiliyetinde bozulma olmaması için erken tedavi edilmelidir.

Çarpık ayağın nedeni idiyopatik (bilinmeyen) olmasına rağmen, kanıtlar fetüsün rahim içindeki pozisyonunun katkıda bulunan bir etken olmadığını göstermektedir. Genetik etkenler söz konusudur, çünkü çarpık ayak aynı aile içinde görülme eğilimindedir. Hamilelik sırasında sigara içilmesi, özellikle çarpık ayak geçmişi olan ailelerde çarpık ayak gelişimi ile ilişkilendirilmiştir.

Önceleri çarpık ayak için kapsamlı bir ameliyat gerekmekteydi. Günümüzde, vakaların yüzde 90’ı yeni düzeltici döküm teknikleri kullanılarak ameliyatsız olarak başarıyla tedavi edilmektedir. Tam bir iyileşme için en iyi fırsat, çarpık ayak tedavisinin doğumdan sonraki ilk 2 hafta içinde başlamasını gerektirir. Düzeltici alçılama ayağı nazikçe gerer ve bunu ayağı uygun pozisyonda tutmak için bir tutucu alçı uygulaması izler. Bu germe ve alçılama birkaç hafta boyunca haftalık olarak tekrarlanır. Ciddi vakalarda ameliyat da gerekebilir ve bunun ardından ayak tipik olarak 6 ila 8 hafta alçıda kalır. Cerrahi veya cerrahi olmayan tedavinin ardından alçı çıkarıldıktan sonra, çocuğun 4 yıla kadar yarı zamanlı (geceleri) bir atel takması gerekecektir. Buna ek olarak, özel egzersizler reçete edilecek ve çocuk özel ayakkabılar da giymelidir. Ebeveynlerin yakın takibi ve ameliyat sonrası talimatlara uyulması, nüks riskini en aza indirmek için zorunludur.

Bu zorluklara rağmen, çarpık ayak tedavisi genellikle başarılı olur ve çocuk büyüyerek normal, aktif bir yaşam sürer. Dudley Moore (komedyen ve aktör), Damon Wayans (komedyen ve aktör), Troy Aikman (üç kez Super Bowl kazanan oyun kurucu), Kristi Yamaguchi (artistik patinajda Olimpiyat altın madalyası sahibi), Mia Hamm (futbolda iki kez Olimpiyat altın madalyası sahibi) ve Charles Woodson (Heisman kupası ve Super Bowl galibi) çarpık ayakla doğan ve başarılı kariyerler yapan çok sayıda kişi arasında yer almaktadır.

Çarpık Ayak Çarpık ayak, ayak bileği ve ayağın doğumda mevcut olan yaygın bir deformitesidir. Vakaların çoğu ameliyat olmadan düzelir ve etkilenen bireyler büyüyüp normal, aktif bir yaşam sürerler. (kredi: James W. Hanson)
Önceki Ders: Alt Uzuv Kemikleri
Sonraki Ders: Eklem İskeleti Bölüm Değerlendirmesi

Yorumlar

Bu blogdaki popüler yayınlar

Gelişim ve Kalıtım Eleştirel Düşünme Soruları

Periodonsiyum Klinik Uygulamalar

Dentin Oluşumu