Морфогенез верхньої щелепи та окремих структур щелепно-лицевої ділянки в зародковому періоді пренатального онтогенезу людини

Abstract

Мета роботи – дослідити особливості морфогенезу верхньої щелепи та окремих структур щелепно-лицевої ділянки людини в динаміці зародкового періоду пренатального онтогенезу. Матеріали та методи. Дослідження проведено на 29 препаратах зародків людини 3,2-13,0 мм тім'яно-куприкової довжини (4-6 тижні внутрішньо-утробного розвитку) методами макроскопії, морфометрії, виготовлення та мікроскопії серій послідовних гістологічних зрізів препаратів зародків людини, гістохімії. Результати. Дослідженням встановлено, що на 4-му тижні внутрішньо-утробного розвитку (ВУР) безпосередню участь у формуванні твердих і м'яких тканин вісцерального відділу голови зародка (Зр) людини зумовлюють вісцеральні дуги. За серійними гістологічними зрізами Зр людини 3,2 мм тім'яно-куприкової довжини (24-26 доби ВУР) вже вільно визначаються три пари вісцеральних дуг: щелепні, під'язикові та глоткові. Найбільшими з них є щелепні, а зачатки третьої (глоткової, або фарингеальної) дуги – ще недостатньо виражені. Дуги відділені між собою парними зябровими щілинами, з яких перші є найглибшими. У Зр людини 4,5 мм тім'яно-куприкової довжини (27-28 доби) внаслідок занурення в зачаток першої (щелепної) дуги посилено проліферуючого ектодермального епітелію та прилеглих клітин мезенхіми спостерігається виокремлення парних зачатків верхньо- і нижньощелепних відростків. Подальші морфологічні перетворення в зачатках щелепно-лицевого апарату людини на 5-му тижні ВУР зумовлює поява четвертої вісцеральної дуги (Зр 5,5 мм тім'яно-куприкової довжини; 32-34 доби), розміри якої, порівняно з трьома попередніми дугами, є найменшими. Зачатки всіх чотирьох дуг з боку шкірної поверхні покриті 1-2 шаровим кубічним епітелієм, під яким розміщена мезенхіма. Над новоутвореними із дистальних кінців першої вісцеральної дуги зачатками верхньо- і нижньощелепних відростків нависає лобовий валик. Візуальне вивчення серійних гістологічних зрізів Зр упродовж 6-го тижня ВУР свідчить про те, що щелепно-лицевий апарат лише віддалено нагадує характерні для людини риси. Зачатки носових та верхньощелепних (краніальних) відростків ще не повною мірою сформували верхню щелепу як таку. До кінця 6-го тижня ВУР (Зр 12,0-13,0 мм довжини; 41-42 доби) нижньощелепні (вентральні) відростки щелепної дуги максимально зближуються між собою, формуючи зачаток нижньої щелепи. Висновки. На 4-му тижні ВУР безпосередню участь у формуванні твердих і м'яких тканин вісцерального відділу голови Зр людини зумовлюють вісцеральні дуги. Виокремлення парних зачатків верхньо- і нижньощелепних відростків із першої (щелепної) дуги спостерігається в Зр людини 4,5 мм тім'яно-куприкової довжини (27-28 доби). До кінця 5-го тижня ВУР (Зр 7,0 мм тім'яно-куприкової довжини; 35-36 доби ВУР) білатерально розташовані нижньощелепні відростки щелепної дуги максимально зближуються між собою; більш чітко візуалізуються зачатки верхньощелепних відростків, які спрямовані краніально відносно нижньощелепних. Наприкінці зародкового періоду (Зр 12,0-13,0 мм довжини; 41-42 доби) чіткого поділу м'яких тканин ротової порожнини на губи і ясна в ділянці формування нижньої та верхньої щелеп ще не визначено. Не виявлено на даному етапі ембріогенезу й ознак формування мімічних м'язів.

Цель исследования – исследовать особенности морфогенеза верхней челюсти и отдельных структур челюстно-лицевой области человека в динамике зародышевого периода пренатального онтогенеза. Материалы и методы. Исследование проведено на 29 препаратах зародышей человека 3,2-13,0 мм теменно-копчиковой длины (4-6 недели внутриутробного развития) методами макроскопии, морфометрии, изготовления и микроскопии серий последовательных гистологических срезов препаратов зародышей человека, гистохимии. Результаты. Исследованием установлено, что на 4-й неделе внутриутробного развития (ВУР) непосредственное участие в формировании твердых и мягких тканей висцерального отдела головы зародыша (Зр) человека обусловливают висцеральные дуги. По серийным гистологическим срезам Зр человека 3,2 мм теменно-копчиковой длины (24-26 сутки ВУР) уже свободно определяются три пары висцеральных дуг: челюстные, подъязычные и глоточные. Крупнейшими из них являются челюстные, а зачатки третьей (глоточной или фарингеальная) дуги – еще недостаточно выражены. Дуги отделены между собой парными жаберными щелями, из которых первые являются глубокими. В Зр человека 4,5 мм теменно-копчиковой длины (27-28 сутки) в результате погружения в зачаток первой (челюстной) дуги усиленно пролиферирующего эктодермального эпителия и прилегающих клеток мезенхимы наблюдается выделение парных зачатков верхне- и нижнечелюстных отростков. Дальнейшие морфологические преобразования в зачатках челюстно-лицевого аппарата человека на 5-й неделе ВУР обусловливает появление четвертой висцеральной дуги (Зр 5,5 мм теменно-копчиковой длины; 32-34 суток), размеры которой, по сравнению с тремя предыдущими дугами, являются наименьшими. Зачатки всех четырех дуг со стороны кожной поверхности покрыты 1-2 шаровым кубическим эпителием, под которым размещена мезенхима. Над новообразованными с дистальных концов первой висцеральной дуги зачатками верхне- и нижнечелюстных отростков нависает лобовой валик. Визуальное изучение серийных гистологических срезов Зр в течение 6-й недели ВУР свидетельствует о том, что челюстно-лицевой аппарат лишь отдаленно напоминает характерные для человека черты. Зачатки носовых и верхнечелюстных (краниальных) отростков еще не в полной мере сформировали верхнюю челюсть как таковую. К концу 6-й недели ВУР (Зр 12,0-13,0 мм длины; 41-42 сутки) нижнечелюстные (вентральные) отростки челюстной дуги максимально сближаются между собой, формируя зачаток нижней челюсти. Выводы. На 4-й неделе ВУР непосредственное участие в формировании твердых и мягких тканей висцерального отдела головы Зр человека обусловливают висцеральные дуги. Выделение парных зачатков верхне- и нижнечелюстных отростков из первой (челюстной) дуги наблюдается в Зр человека 4,5 мм теменно-копчиковой длины (27-28 сутки). К концу 5-й недели ВУР (Зр 7,0 мм теменно-копчиковой длины; 35-36 сутки ВУР) билатерально расположенные нижнечелюстные отростки челюстной дуги максимально сближаются между собой; более четко визуализируются зачатки верхнечелюстных отростков, которые направлены краниально относительно нижнечелюстных. В конце зародышевого периода (Зр 12,0-13,0 мм длины; 41-42 сутки) в области формирования нижней и верхней челюстей четкого разделения мягких тканей ротовой полости на губы и десны еще не определено. Не выявлено на данном этапе эмбриогенеза и признаков формирования мимических мышц.

Objective – to study the features of morphogenesis of the maxila and certain structures of the human maxillofacial area in the dynamics of the embryonic period of prenatal ontogenesis. Materials and methods. The study was conducted on 29 specimens of human embryos with 3.2-13.0 mm of crown-rump length (4-6 weeks of intrauterine development) using the methods of macroscopy, morphometry, manufacturing and microscopy of a series of sequential histological sections of human embryonic specimens and that of histochemistry. Results. The research has established that at the 4th week of intrauterine development (IUD) the direct participation in the formation of hard and soft tissues of the visceral section of the head of the embryo (Er) of the person is determined by visceral arches. According to the serial histological sections of a human Er with 3.2 mm of crown-rump length (24-26 days of development), three pairs of visceral arches can be identify easily: maxillary, hyoid and pharyngeal ones. The largest of them are the maxillary ones, and the rudiments of the third (pharyngeal one) arche are not pronounced enough. The arches are separated by a pair of branchial clefts, the first ones of which are the deepest. In the human Er with 4.5 mm of crown-rump length (27-28 days), as a result of immersion in the rudiment of the first (maxillary ) arch of an intensely proliferating ectodermal epithelium and adjacent mesenchyma cells, an isolation of the paired rudiments of the upper and lower jaw processes can be observed. Further morphological transformations at the rudiments of the human maxillofacial apparatus at the 5th week of the IUD are due to the appearance of the fourth visceral arch (Er with 5.5 mm of the crown-rump length, 32-34 days), the size of which, compared with the three preceding arches, is the smallest. The rudiments of all four arches from the side of the skin surface are covered with a 1-2-layer cubic epithelium, under which there is a mesenchyma. The frontal splenium hangs above the rudiments of maxillary and mandibular processes, newly developed from the distal ends of the first visceral arch. A visual examination of serial histological sections of Er during the 6th week of the IUD indicates that the maxillofacial structure only remotely resembles the features typical to human ones. The rudiments of the nasal and maxillary (cranial) processes have not yet fully formed the upper jaw as such. By the end of the 6th week of the IUD, (Er 12.0-13.0 mm long, 41-42 days), the mandibular (ventral) processes of maxillary arch are as close to each other as possible, forming the rudiment of the mandible. Conclusions. At the 4th week of IUD, the direct involvement in the formation of hard and soft tissues of the visceral area of the human embryonic head is due to the visceral arches. The isolation of paired rudiments of the maxillary and mandibular processes from the first (maxillary) arch is observed in the human Er with 4.5 mm of the crown-rump length (27-28 days). By the end of the 5th week IUD (Er 7.0 mm of crown-rump length, 35-36 days) bilaterally located mandibular processes of the maxillary arch are as close to each other as possible; the rudiments of the maxillary processes, which are directed cranially with respect to the mandibular ones, are more clearlyseen. At the end of the embryonic period (Er 12.0-13.0 mm long, 41-42 days), there is not clear differentiation in the soft tissues of the oral cavity between the lips and gums in the region of the formation of the lower and upper jaws. At this stage of embryogenesis there were no signs of the formation of mimic muscles either.