Las fases de desarrollo de la yema del miembro están muy estereotipadas. Aparece por primera vez hacia el 26º día de gestación como una masa de mesodermo en proliferación bajo una capa epitelial engrosada: la cresta ectodérmica apical (REA). El núcleo mesodérmico deriva de la capa somática del mesodermo de la placa lateral; a continuación, forma los huesos y el tejido conjuntivo de la extremidad. Poco después, los nervios espinales crecen en la yema y la REA induce el desarrollo en un eje de proximal a distal. Se forma una red capilar dentro del mesodermo y estos finos vasos pronto se fusionan para formar una arteria principal a lo largo del eje de la yema de la extremidad. Esta arteria desemboca en una vena marginal.
En la quinta semana de desarrollo ya se ha formado una mano en forma de paleta (placa de la mano). En las yemas caudales se produce un proceso equivalente para formar las placas de los pies. Las placas de manos y pies están separadas del resto de la extremidad por una constricción circular. Las estructuras cartilaginosas precursoras se forman dentro del mesodermo en el lugar de los futuros elementos esqueléticos. Las articulaciones comienzan a formarse por la condensación de los precursores condrocitos en forma de placas densas de cartílago. Los mioblastos migran a la yema y forman masas musculares dorsales y ventrales.
Hacia la sexta semana, comienzan a apreciarse rayos digitales como resultado de la muerte celular apoptótica dentro de los intersticios. A medida que el mesénquima se alarga y diferencia aún más en la séptima semana, toda la yema de la extremidad gira externamente 90 grados con respecto al cuerpo para colocar la futura palma en posición anatómica con los músculos extensores en la superficie lateral y posterior. La diferenciación articular progresa con cavitación en los lugares de diferenciación del cartílago; el desarrollo ulterior requiere movimiento para la remodelación de las futuras superficies articulares.
El hueso comienza a formarse a partir del precursor cartilaginoso en la duodécima semana de desarrollo. Esto se observa en los centros de osificación primaria presentes en todos los huesos largos. Normalmente, la osificación endocondral comienza en la diáfisis de un hueso largo y progresa con el tiempo hacia los extremos opuestos del hueso. Al nacer, la diáfisis está completamente osificada, mientras que las dos extremidades -las epífisis- siguen siendo cartilaginosas. Posteriormente, surgen nuevos centros de osificación en las epífisis. El cartílago que se interpone entre la epífisis y la diáfisis se denomina placa epifisaria. Los huesos largos tienen dos placas epifisarias, mientras que los huesos pequeños, como las falanges, suelen tener una.
El examen radiológico de los centros de osificación de los huesos de la mano y la muñeca se utiliza para evaluar el grado de madurez del esqueleto. Se puede obtener información similar sobre la maduración fetal mediante ultrasonografía de los huesos fetales.
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