Skjelettets modning og vekst

Skjelettets modning og vekst

Skjelettet Rigid støtte for kroppen Beskytter organer Feste for muskler og sener Vektstang for musklene Mineralreserve (kalsium og fosfor) Inneholder beinmarg som produserer røde blodceller og lymfocytter.

Skjelettet Består av kompakt og spongiøst bein, svært spesialiserte typer bindevev. Kompakt bein utgjør ca tre fjerdedeler av kroppens benmasse. Den resterende fjerdedelen er trabeklene innenfor det corticale skallet. For å gi kroppen en ramme som både er lett og sterk, er beina hule.

Histologi Mesenchymalceller Vev som kan omdannes til flere andre vevstyper. Chondrocytter Modnede bruskceller Osteoblaster Bendannende celler Kan ikke dele seg. Fanger seg selv i benmatrisen den har lagd og blir til osteocytter Osteocytter Modnede benceller Kan ikke dele seg De viktigste cellene i benvev. Opprettholder vevets daglige metabolisme Osteoklaster Benresorberende celler Store celler dannet av fusjon mellom opptil 50 monocytter, en type hvite blodceller Har kraftige lysosymale enzymer som ødelegger benmatrise (resorpsjon)

Kompakt bein Danner ytre lag i alle kroppens bein Beskytter og støtter opp de lange rørknoklene Har en sterk og tett arkitektur som kun brytes opp av smale nutrisjonskanaler Har en konsentrisk ringstruktur Cortex - innfestningssteder for sener og muskler

Kompakt bein forts. Nutrisjonskanaler Blodårer, lymfeårer og nerver fra periosteum, koblet med tilsvarende i marghulen Tverrgående Sentrale kanaler (Haversian canal) Langsgående Lamellae Ringer av hard, kalsifisert matrise rundt sentral kanal Lacunae Små hulrom mellom lamellae Inneholder osteocytter

Kompakt bein forts. Canaliculi Bittesmå kanaler som projiserer ut i alle retninger fra lacunae Fylt med extracellulær væske og tynne utvekster fra osteocytter Kobler lacunaene og de sentrale kanalene sammen Osteon (Haversian system) Benevnelse på en sentral kanal med omgivende lamellae, lacunae, osteocytter og canaliculi

Er i stedet for osteoner organisert i trabekler Trabeklene er intrikat sammenvevde stenderverk av ben Inni trabeklene ligger osteocytter i lacunae mellom lamellae Blodårer ligger mellom trabeklene og gir direkte næring til osteocyttene Spongiøst bein

Spongiøst bein Trabekelverket er organisert i mønstre som gir maks styrke. Hulrommene mellom trabeklene inneholder fettet eller hematopoietisk marg De fleste korte,flate og irregulære beina, det meste av epifyser i lange rørknokler og en smal kant rundt marghulen i lange rørknokler

Typer bein i ekstremiteter Lange rørknokler (femur og humerus) Korte knokler (os lunatum, os naviculare) Irregulære bein (ryggvirvler, ansiktsben) Sesambein i sener og leddkapsler Ligger i sener på steder utsatt for betraktelig friksjon, tensjon og belastning Beskytter senene mot slitasje Varierer i størrelse og antall fra person til person Patella, kroppens største sesambein

Rørknokler En rørknokkel i vekst består av følgende segmenter: Diafyse Metafyse Fyse Epifyse Lange rørknokler har epifyser i begge ender Korte rørknokler har epifyser kun i en ende, typisk i enden med størst leddbevegelse

Diafyse Benets skaft Består av en sentral kavitet og en cortical vegg Hos barn i vekst inneholder kavitetene i de lange rørknoklene bloddannende marg (for eksempel femur og tibia) (Hos voksne - pelvis, kraniet, vertebraler og sternum)

Metafyse Metafysen er den brede delen av en lang knokkel mellom epifysen og den smale diafysen. Regnes som en del av vekstsonen, altså delen av beinet som vokser i barndommen. Vaskulær struktur

Fyse Sted for aktiv vekst Typisk sted for manifestasjon av metabolske forandringer Komplikasjon av sykdom og behandling Vaskulær struktur. Disponerer endene av lange rørknokler for infeksjon Svak struktur SH skademønster

Epifyse Sekundært ossifikasjonssenter direkte relatert til et ledd Avgrenset av leddbrusk på den ene siden og fysen på den andre Ingen sentral kavitet

Apofyse Sekundært ossifikasjonssenter uten direkte relasjon til et ledd Benet utvekst som dannes der muskelsener utgår eller fester Ossifikasjonssenteret som oppstår fusjonerer etter hvert med inntilliggende bein Bidrar ikke til lengdevekst

Osteogenese Bein vokser ved å tillegge nytt vev på eksisterende overflater Resorpsjon av uønsket bein er et nødvendig komponent i skjelettets vekst. Netto bein nydannet er lik netto bein resorbert. Normalt bein dannes gjennom en kombinasjon av to prosesser Endochondral ossifikasjon Intramembranøs ossifikasjon Begge prosessene går ut på å erstatte allerede eksisterende bindevev med beinvev

Intramembranøs ossifikasjon Intramembranøs = inni en membran Bein dannes direkte uten å gå via et bruskstadie Clavicula og de flate og uregelmessige beina i kraniet Står for den apposisjonale dannelsen av periostalt bein rundt skaftene av rørknoklene, bidrar derfor til å øke beinets bredde Også aktiv innvendig i beinet på indre cortexoverflate og innsiden av næringkanalene

Intramembranøs ossifikasjon Intramembranøs ossifikasjon starter i flate, fibrøse membraner Mesenchymalceller i disse membranene differensierer og blir til osteoblaster Osteoblastene klumper seg sammen og danner det primære ossifikasjonssenteret Osteoblastene utskiller osteoid - en ikkeorganisk mineralmatrise- rundt seg selv

Intramembranøs ossifikasjon De innerste osteoblastene blir fanget i matrisen og får nedsatt næringstilførsel (næringen kommer via diffusjon som hindres av matrisen) Dette gjør at osteoblastene differensierer til osteocytter Osteocyttene er modne beinceller som smelter inn med matrisen Matrisen kalsifiseres og blir hard

Intramembranøs ossifikasjon Hele tiden differensierer flere mesenchymalceller til osteoblaster som videre danner mer matrise, som videre kalsifiseres. Ovennevnte prosess skjer i uorganiserte former rundt små blodkar som også er i ferd med å dannes Strukturen som oppstår er trabekler

Intramembranøs ossifikasjon I ytterkantene av trabeklene pakkes mesenchymalcellene tettere sammen og kollagenfibre kommer til. Sammen differensierer disse til å bli periosteum Kompakt bein erstatter trabeklene ytterst mot periosteum I kavitetene mellom trabeklene dannes rød beinmarg som står for hematopoiese Osteoblaster finnes på benets overflate under periosteum og står i beredskap hvis fremtidig remodellering behøves

Endochondral ossifikasjon Endochondral = inni brusk Det meste av skjelettet (alt nedenfor hodet, bortsett fra clavicula) er dannet av EO EO er en prosess som danner bruskvev (hyalinbrusk) ut ifra mesenchymalceller. Bruskvevet erstattes så av beinvev. Bidrar i hovedsak til lengdevekst Foregår i fysen Ses normalt ikke etter at fysen er lukket

Endochondral ossifikasjon Når fosteret er ca 7 uker gammelt påvirkes noen av mesenchymalcellene av visse «faktorer» på stedet slik at de omdannes til chondrocytter (bruskceller) Bruskcellene deler seg selv hurtig og danner til slutt en modell for det blivende beinet. Bruskcellene skiller i tillegg ut en geléaktig ekstracellulær matrise rundt seg selv. Modellen omgis av en hinne perichondrium

Endochondral ossifikasjon Perichondrium blir så vaskularisert I perichondrium finnes mesenchymalceller som pga vaskulariseringen differensierer til osteoblaster. Osteoblastene skiller ut osteoid som er umineralisert benmatrise Benmatrisen legger seg inntil bruskmodellens skaft og danner til slutt en benkrage som omgir bruskmodellen. Pga at perichondrium nå kan produsere ben kalles den periosteum

Endochondral ossifikasjon Benkragen sender et signal til chondrocyttene i midten av bruskmodellen (det primære ossifikasjonssenteret), og dette gjør at de sveller opp. Cellene som sveller skiller ut stoffer som fører til at matrisen de har lagd rundt seg selv forkalkes. Den forkalkede matrisen lukker bruskcellene inne og umuliggjør diffusjon av næringsstoffer til bruskcellene i midten, som begynner å dø en sakte død og svinner hen. I områdene hvor bruskceller har dødd og svunnet hen oppstår kaviteter. Den forkalkede matrisen står igjen rundt kavitetene. Benkragen støtter opp benet når kavitetene dannes Chondrocyttene som er i ferd med å dø sender ut et «rop om hjelp»

Endochondral ossifikasjon Hjelpen kommer i form av periosteal bud et blodkar som sprenger seg igjennom benkragen og når inn til kavitetene i det primære ossifikasjonssenteret Åpningen i benkragen kalles nutrisjonskanal. Med blodet følger også osteoblaster og osteoklaster Osteoblastene omdanner den forkalkede bruskmatrisen til spongiøst bein. Osteoklastene bryter ned noe av det nydannede spongiøse beinet i midten så en marghule dannes.

Endochondral ossifikasjon I de lange rørknoklene sprer ossifikasjonen seg utover i begge retninger fra midten. Når «ossifikasjonsfronten» nærmer seg bruskmodellens ende prolifererer bruskcellene før de blir hypertrofiske og dør. Endebrusken skyves dermed litt ut. Endebrusken kalles fyse eller vekstskive. I umodne bein er det her lengdevekst foregår. Fysen består av flere lag hvor hvert lag har en rolle i proliferasjon, modning og kalsifisering av chondrocytter som til slutt avsettes i diafysen som benceller. Med dette forlenges beinet.

Fysens ulike lag

Endochondral ossifikasjon I det siste stadiet av beindannelsen kalsifiseres de såkalte sekundære ossifikasjonssentrene sentralt i epifysene Induseres av at blodkar og osteoblaster tar seg inn i området og omdanner brusk til spongiøst bein. Litt brusk blir igjen på benets ender og utgjør leddbrusken. Helt opp til sen ungdomsalder består brusken i vekstskiven Så lenge fysen er i stand til å produsere chondrocytter fortsetter beinet å vokse Når produksjonen av chondrocytter stopper erstattes brusken i fysen av bein

Periosteum Barns periosteum er tykkere enn hos voksne og støtter/beskytter det myke benet Løsere festet hos barn Ligamentfester, senefester eller ledd omsluttes ikke av periosteum Spiller en viktig rolle i breddevekst, reparasjon og næringstilførsel

Breddevekst Apposisjonal vekst er prosessen hvor eldre bein som kler innsiden av marghulen resorberes samtidig som at nytt beinvev vokser på utsiden av beinet under periosteum. Med dette økes beinets diameter. Breddeveksten foregår samtidig med lengdeveksten Starter når mesenchymalcellene i periosteum differensierer til osteoblaster Bein kan øke i diameter etter at longitudinal vekst har stoppet.

Fysiologisk subperiostal nydannelse av bein Et normalt funn hos friske barn og er en manifestasjon av normal vekst Fysiologisk subperiostal nydannelse av bein langs diafysen i lange rørknokler hos et barn (1-5 mnd) kommer oftest av hurtig benvekst uten at det nye beinet rekker å feste seg på nærliggende cortexoverflate. Diafysært, jevnt og 2mm eller mindre i tykkelse. Oftest symmetrisk. Vanligst i tibia, femur og humerus.

Fysiologisk subperiostal nydannelse av bein Mange patologier forårsaker subperiostal nydannelse av bein. Disse må differensieres fra normalvarianten. Traumatisk subp. nydannet bein tenderer å være Asymmetrisk Metafysært Tykkere enn normal variant. Irregulært sammenlignet med normal variant

Anatomiske varianter Mange epifyser og apofyser fremstår uregelmessige og fragmenterte i tidlige utviklingsstadier Normale uregelmessigheter i metafysekanter Sesambein Aksessoriske ossikler

Anatomiske varianter Enostose/benøy/compactaøy Næringskanaler

Skulderen 2 sekundære ossifikasjonssentre i proximale humerus Det første: Mediale halvdel av epifysen ved ca 2 ukers alder Det andre: Lateralt i tuberculum majus i 2. halvdel av 1. leveår Den proksimale fysen blir etterhvert «teltet» Kan i ulike roterte posisjoner simulere fraktur Vær obs på ossifikasjonssenteret i acromion og clavicula lateralt. (ha med dette) Ossifikasjonssentrene som ossifiseres aller sist er claviculas mediale epifyse. De dukker opp ved 17 års alder og fusjonerer ved 25.

Albuen Ossifikasjonssenteret i trochlea og olecranon kan fremstå svært irregulært Ossifikasjonssenteret i olecranon er ofte todelt (bifid)

CRITOE Hva ossifiseres? Capitellum Radial head Internal epicondyle (radial) Trochlea Olecranon External epicondyle (ulnar) Og når? 8 mnd 3 4 år 5 år 7 år 9 år 11 år

Håndledd Rekkefølge carpal ossifikasjon Capitatum Hamatum Triquetrum Lunatum Trapezium 1 år Scaphoideum Trapezoid Pisiforme 4 år 7 år 11 år

Hånd 1. metacarp har lengdevekst proximalt 2. 5. metacarp har lengdevekst distalt Pseudoepifyser

Anatomiske varianter Elfenbensepifyser Kjegleepifyser Bifide epifyser

Hofte Ossifikasjonssentrene i caput femoris dukker opp ved 6 måneders alder. En liten forskjell i timingen av ossifikasjon, størrelse på ossifikasjonssentrene eller begge på en gang er normalt. Ossifikasjonssentrene kan være være både irregulære ha avflatet utseende før de er helt utfylte. 6 mnd 7 mnd

Kne/legg Breddeforøkelse av epifysen i distale femur skjer svært raskt når barnet er mellom 2 og 6 år. Resultatet kan bli at i en periode ser epifysene svært irregulære og frynsete ut. Det samme gjelder for epifysen i proksimale tibia.

Kne/legg Tuberositas tibia kan ha en skarp horisontal «kløft» i sideplan. Bipartit patella

Ankel Sekundære ossifikasjonssentre ses ofte i både mediale og laterale malleoler. Differensialdiagnoser er avulsjonsfrakturer. Ikke lett å skille disse. Eldre avulsjoner kan være umulig å differensiere fra normalvarianter. Normalvarianter er vanligere medialt enn lateralt.

Fot Ossifikasjonssenteret i calcaneusapofysen kan fremstå påfallende fragmentert og sclerotisk. Calcaneus primære ossifikasjonssenter er også vanligvis svært taggete dorsalt. Ikke uvanlig at ossifikasjonssenteret i os naviculare har sclerotisk utseende

THE END