Ontwikkelingsstadia

De ontwikkelingsstadia van de ledemaatknop zijn zeer stereotiep. De knop verschijnt voor het eerst rond de 26e dag van de zwangerschap als een massa prolifererend mesoderm onder een verdikte epitheliale laag - de apicale ectodermale rand (AER). De mesodermale kern is afgeleid van de somatische laag van lateraal plaat mesoderm en vormt de botten en het bindweefsel van de ledematen. Kort daarna groeien spinale zenuwen in de knop en de AER induceert ontwikkeling in een proximale naar distale as. Er vormt zich een capillair netwerk in het mesoderm en deze fijne bloedvaten smelten al snel samen tot een hoofdslagader langs de as van de ledemaatknop. Deze draineert in een marginale ader.

Tegen de vijfde week van de ontwikkeling heeft zich een peddelvormige hand (handplaat) gevormd. Een gelijkaardig proces vindt plaats in de caudale ledemaatknoppen om voetplaten te vormen. De hand- en voetplaten worden van de rest van de ledematen gescheiden door een cirkelvormige constriciton. Precursor kraakbeenstructuren vormen zich in het mesoderm op de plaats van toekomstige skeletelementen. Gewrichten beginnen zich te vormen door de condensatie van chondrocyt precursors als dichte kraakbeenplaten. Myoblasten migreren in de knop en vormen zowel dorsale als ventrale spiermassa's.

Tegen de zesde week beginnen digitale stralen zichtbaar te worden als gevolg van apoptotische celdood in de tussenruimten. Terwijl het mesenchym zich uitstrekt en verder differentieert in de zevende week, draait de hele ledemaatknop extern 90 graden ten opzichte van het lichaam om de toekomstige handpalm in een anatomische positie te brengen met de strekspieren aan de laterale en posterieure zijde. Gewrichtsdifferentiatie vordert met cavitatie op de plaatsen van kraakbeendifferentiatie; verdere ontwikkeling vereist beweging voor remodellering van toekomstige gewrichtsoppervlakken.

Tegen de twaalfde week van de ontwikkeling begint zich bot te vormen uit de kraakbenige voorloper. Dit is te zien als primaire ossificatiecentra die in alle lange botten aanwezig zijn. Gewoonlijk begint endochondrale ossificatie vanuit de diafyse van een lang bot en vordert met de tijd naar de tegenoverliggende uiteinden van het bot. Bij de geboorte is de diafyse volledig verbeend, terwijl de twee uiteinden - de epifysen - kraakbenig blijven. Vervolgens ontstaan er nieuwe verbeningscentra in de epifysen. Het kraakbeen tussen de epifysen en de diafyse wordt de epifyseale plaat genoemd. Lange botten hebben twee epifyseplaten, terwijl kleine botten zoals de vingerkootjes er meestal maar één hebben.

Radiologisch onderzoek van de verbeningscentra van botten in de hand en pols wordt gebruikt om de mate van skeletrijping te beoordelen. Vergelijkbare informatie kan worden verzameld over foetale rijping door middel van ultrasonografie van foetale botten.