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Les étapes du développement du bourgeon de membre sont très stéréotypées. Il apparaît pour la première fois vers le 26e jour de gestation sous la forme d'une masse de mésoderme en prolifération sous une couche épithéliale épaissie - la crête ectodermique apicale (CEA). Le noyau mésodermique est dérivé de la couche somatique du mésoderme de la plaque latérale ; il forme ensuite les os et le tissu conjonctif du membre. Peu après, les nerfs rachidiens se développent dans le bourgeon et l'ARE induit un développement dans un axe proximal à distal. Un réseau capillaire se forme dans le mésoderme et ces vaisseaux fins fusionnent bientôt pour former une artère souche principale le long de l'axe du bourgeon de membre. Celle-ci se draine dans une veine marginale.
À la cinquième semaine de développement, une main en forme de palette (plaque à main) s'est formée. Un processus équivalent se produit dans les bourgeons des membres caudaux pour former les plaques de pied. La main et les plaques de pied sont séparées du reste du membre par une constriction circulaire. Des structures cartilagineuses précurseurs se forment dans le mésoderme à l'emplacement des futurs éléments du squelette. Les articulations commencent à se former par condensation des précurseurs de chondrocytes sous forme de plaques denses de cartilage. Les myoblastes migrent dans le bourgeon et forment des masses musculaires dorsales et ventrales.
À la sixième semaine, les rayons digitaux commencent à être appréciés en raison de la mort cellulaire apoptotique dans les espaces intermédiaires. Alors que le mésenchyme s'allonge et se différencie davantage au cours de la septième semaine, l'ensemble du bourgeon de membre effectue une rotation externe de 90 degrés par rapport au corps pour placer la future paume dans une position anatomique avec les muscles extenseurs sur la surface latérale et postérieure. La différenciation des articulations progresse avec la cavitation des sites de différenciation du cartilage ; la poursuite du développement nécessite un mouvement pour le remodelage des futures surfaces articulaires.
L'os commence à se former à partir du précurseur cartilagineux dès la douzième semaine de développement. Cela se traduit par la présence de centres d'ossification primaires dans tous les os longs. En général, l'ossification endochondrale commence au niveau de la diaphyse d'un os long et progresse avec le temps jusqu'aux extrémités opposées de l'os. À la naissance, la diaphyse est complètement ossifiée alors que les deux extrémités - les épiphyses - restent cartilagineuses. Par la suite, de nouveaux centres d'ossification apparaissent dans les épiphyses. Le cartilage qui s'interpose entre les épiphyses et la diaphyse est appelé plaque épiphysaire. Les os longs ont deux plaques épiphysaires, tandis que les petits os, comme les phalanges, n'en ont généralement qu'une.
L'examen radiologique des centres d'ossification des os de la main et du poignet permet d'évaluer le degré de maturité du squelette. Des informations similaires peuvent être recueillies sur la maturation du fœtus grâce à l'échographie des os du fœtus.
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