Vartalon luiden kehitys ja ikäkohtaiset ominaisuudet

Selkärankaisten, myös ihmisten, luuston kehityksessä erotetaan kolme vaihetta: sidekudos (kalvomainen), rustomainen ja luullinen. Aluksi muodostuu selkäjänne, joka on aksiaalisessa asennossa ja jota ympäröi vähitellen alkion sidekudos. Näin alkaa muodostua ensisijainen sidekudosrunko, joka sijaitsee lansetissa.

Syklostomilla (nahkiaisilla, haikarailla) ja alemmilla kaloilla (hait, sampi) selkäjänne esiintyy samanaikaisesti primitiivisten rustomaisten nikamien kanssa. Korkeammilla selkärankaisilla selkäjänne on läsnä vain alkiovaiheessa.

Useimpien selkäjänteisten edustajien kehityksen aikana kalvomainen luuranko korvautuu rustomaisella. Hermoston jännettä ja hermostoputkea ympäröivään alkion sidekudokseen ilmestyy rustosolujen saarekkeita – tulevien rustomaisten nikamien alkeismuotoja. Luuston kehityksen kolmas vaihe – luu – seuraa rustoista vaihetta korkeammilla eläimillä. Luukudos kehittyy sen syrjäyttämän ruston tilalle.

Fylogeneesin monimutkainen luustonkehitysprosessi toistuu pääpiirteissään ihmisen alkiovaiheessa. Selkäytimen muodostumisen jälkeen alkion sidekudos leviää sen ympärille ja alkiokerrosten väliin, ja se korvautuu vähitellen rustolla. Luurusto muodostuu myöhemmin ruston tilalle.

Ihmisen vartalon luut kehittyvät primaarisista segmenteistä (somiiteista) - mesodermin selkäosan johdannaisista. Kunkin somiitin medioventraalisesta osasta (sklerotomeista) lähtevä mesenkyymi ympäröi selkäjännettä ja hermoputkea, mikä johtaa primaaristen (kalvomaisten) nikamien muodostumiseen. Ihmisalkion kehitysviikolla nikamien runkoihin ja nouseviin selkä- ja vatsakaareihin ilmestyy erilliset rustokudoksen pesät, jotka myöhemmin yhdistyvät toisiinsa. Rustokudoksen ympäröimä selkäjänne menettää tarkoituksensa ja säilyy vain nikamien runkojen välisten nikamien hyytelömäisenä ytimenä. Nikamien selkäkaaret muodostavat kasvaessaan parittomia okahaarakkeita, parillisia nivel- ja poikittaishaarakkeita fuusioidessaan. Vatsakaaret kasvavat raidoiksi sivuille ja lävistävät myotomien vatsapuolen osia muodostaen kylkiluut. Yhdeksän ylemmän rustokylkiluun etupäät laajenevat ja yhdistyvät molemmin puolin rustomaisiksi (rinta)raidoiksi. Alkion toisen elinkuukauden loppuun mennessä oikean ja vasemman rintalihasraidan yläpäät yhdistyvät muodostaen rintalastan manubriumin. Hieman myöhemmin myös rintalihasraitojen alaosat yhdistyvät - muodostuvat rintalastan runko ja xiphoid-lisäke. Joskus nämä raidat eivät yhdisty koko pituudeltaan, jolloin xiphoid-lisäke jää alapuolelle haarautuneeksi.

Kahdeksannen viikon alussa rustoisen luurangon korvautuminen luulla alkaa. Jokaiseen kylkiluhun, tulevan kulman kohdalle, ilmestyy luutumispiste, josta luukudos leviää molempiin suuntiin ja täyttää vähitellen koko kylkiluun rungon. Kylkiluun päässä on luutumispiste 15.–20. elinvuoden tienoilla. Kymmenennessä ylemmässä kylkiluussa 15.–20. elinvuoden tienoilla luutumispiste ilmestyy myös kylkiluun kyhmyyn.

Rintalastaan muodostuu jopa 13 luutumiskeskusta, joista yksi tai kaksi luutumiskeskusta on jo 4.–6. raskauskuukaudella. 7.–8. kuukaudella luutumiskeskuksia ilmestyy ylävartaloon (yleensä pareittain), keskiosaan ennen syntymää ja alaosaan ensimmäisenä elinvuotena. Rintalastan yksittäiset osat kasvavat yhdeksi luukappaleeksi 15.–20. elinvuotena. Xiphoid-lisäke alkaa luutua 6.–20. elinvuotena ja yhdistyy rintalastan runkoon 30 vuoden kuluttua. Luutumiskeskus yhdistyy runkoon myöhemmin kuin kaikki rintalastan osat tai ei yhdisty ollenkaan.

Nikamat alkavat luutua 8. alkionkehitysviikon lopussa. Jokaisella nikamalla on kolme luutumiskeskusta: yksi kehossa ja kaksi kaaressa. Kaaren luutumiskeskukset yhdistyvät ensimmäisenä elinvuotena, ja kaari sulautuu nikamaan kolmantena elinvuotena tai myöhemmin. Lisää luutumiskeskuksia nikamien ylä- ja alaosissa ilmestyy 5–6 vuoden iässä ja kasvaa kiinni kehoon 20–25 vuoden iässä. Itsenäisiä luutumiskeskuksia muodostuu nikamien haarakkeisiin. Kaulanikamat (I ja II) eroavat kehitykseltään muista nikamista. Atlas-nikamalla on yksi luutumiskeskus tulevissa sivuttaismassaissa, josta luukudos kasvaa takakaareen. Etukaareen luutumiskeskus ilmestyy vasta ensimmäisenä elinvuotena. Osa ensimmäisen nikaman rungosta irtoaa siitä rustovaiheessa ja liittyy toisen nikaman runkoon muuttuen hammaslisäkkeeksi (hampaaksi). Jälkimmäisellä on itsenäinen luutumispiste, joka sulautuu toisen nikaman luurunkoon lapsen elämän 3.-5. vuonna.

Ristinikamat kehittyvät samalla tavalla kuin muutkin, kolmesta pääasiallisesta luutumiskeskuksesta. Kolmeen ylempään ristinikamaan ilmestyy lisää luutumiskeskuksia kohdunsisäisen elämän 6.–7. kuukaudella, minkä seurauksena ristiluun lateraaliset osat (ristiluun kylkiluiden alkeisosat) kehittyvät. 17.–25. elinvuonna ristinikamat yhdistyvät yhdeksi luuksi. Häntänikamissa (alkeisluissa) yksi luutumiskeskus ilmestyy eri aikoina (1–20 vuoden iässä).

Ihmisalkiolla on 38 nikamaa: 7 kaulanikamaa, 13 rintanikamaa, 5 lannenikamaa ja 12–13 risti- ja häntänikamaa. Alkion kasvun aikana tapahtuu seuraavia muutoksia: 13. kylkiluupari supistuu ja yhdistyy vastaavan nikaman poikittaishaarakkeisiin. Viimeinen rintanikama muuttuu ensimmäiseksi lannenikamaksi ja viimeisestä lannenikamasta tulee ensimmäinen ristinikama. Myöhemmin suurin osa häntänikamista supistuu. Näin ollen syntymähetkellä selkärangassa on 33–34 nikamaa.

[ 1 ], [ 2 ]