HC35. Ontwikkeling hals

Algemene informatie

• Welke onderwerpen worden behandeld in het hoorcollege?
  • In dit college wordt de embryonale ontwikkeling van verschillende structuren in de hals besproken
• Welke onderwerpen worden besproken die niet worden behandeld in de literatuur?
  • Alle onderwerpen in dit college worden ook behandeld in de literatuur
• Welke recente ontwikkelingen in het vakgebied worden besproken?
  • Er zijn geen recente ontwikkelingen in het vakgebied besproken
• Welke opmerkingen worden er tijdens het college gedaan door de docent met betrekking tot het tentamen?
  • Voor het tentamen moeten we:
    • De embryonale ontwikkeling van het halsgebied globaal beschrijven
    • Bekend zijn met een beperkt aantal aangeboren ziektebeelden en de onderliggende abnormale embryonale ontwikkeling
    • De opbouw van de kieuwbogen en kieuwspleten beschrijven, hun derivaten benoemen en weten welke hersenzenuw de innervatie van een bepaald kieuwbooggebied verzorgd
• Welke vragen worden behandeld die gesteld kunnen worden op het tentamen?
  • Er zijn geen potentiële tentamenvragen behandeld

De voordarm

Kieuwbogen heten ook wel arcus branchialis of arcus pharyngealis. De kieuwbogen zijn sterk gerelateerd aan de ontwikkeling van de hals. De ontwikkeling van de hals is weer gerelateerd aan de ontwikkeling van de darm: het meest craniale gedeelte van de voordarm ontwikkelt zich in een kieuwboogapparaat. De voordarm kan worden onderverdeeld in:

• Craniale gedeelte: van het oropharyngeale membraan tot de laryngotracheale groeve
  • Dit is de plaats van de ontwikkeling van het longknopje
  • Hieruit ontwikkelen zich:
    • Delen van de mondholte
    • Speekselklieren
    • Kieuwbogenapparaat
    • Respiratoire systeem
• Caudale gedeelte: van de laryngotracheale groeve tot de middendarm
  • Hieruit ontwikkelen zich de organen die aan het abdomen gerelateerd zijn:
    • Oesophagus
    • Maag
    • Deel van het duodenum
    • Lever
    • Bilair systeem
    • Pancreas

Ontwikkeling van het kieuwapparaat

De neurale lijstcellen leveren een belangrijke bijdrage aan de ontwikkeling van het kieuwboogapparaat en kieuwboogarteriën. De kieuwbogen worden genummerd van 1 tot 6. Echter is het 5^e paar kieuwbogen rudimentair of wordt het helemaal niet aangelegd.

De belangrijkste kieuwboogarteriën zijn:

• 3^e kieuwpaar:
  • Arteria carotis communis
  • Distale gedeelte van de arteria carotis interna
• 4^e kieuwpaar:
  • Linker kieuwarterie → deel van de arcus aortae
  • Rechter kieuwarterie → proximale gedeelte van de arteria subclavia
• 6^e kieuwpaar:
  • Linker kieuwarterie → proximale gedeelte van de pulmonale arteriën: ductus arteriosus
  • Rechter kieuwarterie → proximale gedeelte van de pulmonaire arteriën
  • De ontwikkeling van de 6^e kieuwarteriën zorgt voor het specifieke verloop van de nervus recurrens

De kieuwbogen worden vanaf de 4^e week van de zwangerschap van craniaal naar caudaal aangelegd. Dit gebeurt ter hoogte van de pharynx:

1. Vroeg in de 4^e week ontstaat het 1^e paar kieuwbogen in de vorm van twee verhevenheden → helpen bij de vorming van de bovenkaak
   • Prominentia maxillaris
   • Prominentia mandibullaris
2. Aan het einde van de 4^e week vindt splitsing plaats: 4 paren kieuwbogen zijn zichtbaar en worden gescheiden door pharyngeale groeven (kieuwbooggroeven)
   • 5^e paar is afwezig
   • 6^e boog is niet zichtbaar op het oppervlak van het embryo

Aan de binnenkant van het kieuwboogapparaat zit het beklede endoderm van de voordarm. De buitenlaag van de kieuwbogen bestaat uit ectoderm. Hiertussen zit mesenchym. Onderdelen van het kieuwboogapparaat zijn:

• Kieuwbogen → bestaan uit:
  • Buitenste ectodermale laag
  • Binnenste endodermale laag
  • Mesenchym: eerst afkomstig van het mesoderm (3^eweek), later van de neurale lijstcellen (ectomesenchym)
• Kieuwgroeven/kieuwspleten: instulpingen aan de buitenkant tussen de kieuwbogen
  • Bij de kieuwgroeven liggen het endoderm en het ectoderm tegen elkaar aan → kieuwboogmembranen
  • Uiteindelijk ontwikkelt hier zich wel mesoderm tussen
• Kieuwzakken: uitstulpingen naar de binnenkant ter hoogte van het endoderm

Ontwikkeling van de kieuwbogen

In elke kieuwboog gaan zich weer structuren ontwikkelen:

1. Aortaboog-arteriën: lopen van het primimtieve hart naar de truncus arteriosus of aortazak
2. Kraakbeenverbindingen: hieruit ontstaat het skelet van de kieuwboog
   • Vormt ook diverse structuren in de hals (tongbeen) ontstaan
3. Spierstructuren: ontstaan niet vanuit het ectomesenchym, maar vanuit myoblasten die migreren vanuit ongesegmenteerd paraxiaal mesoderm
   • Hierdoor worden de spieren uit de kieuwbogen geïnnerveerd door speciale viscerale efferente zenuwen
   • Deze spierstructuren ontwikkelen zich later in de spieren van het hoofd en de hals
4. Craniale zenuwen die de spieren vanuit de kieuwboog innerveren
   • 1^e kieuwboog wordt geïnnerveerd door de nervus trigeminus
   • 2^e kieuwboog wordt geïnnerveerd door de nervus facialis
   • 3^e kieuwboog wordt geïnnerveerd door de nervus glossopharyngeus
   • 4^e kieuwboog wordt geïnnerveerd door de nervus vagus

Kraakbeenverbindingen:

De kraakbeenverbindingen die in de kieuwbogen ontwikkelen, vormen verschillende structuren:

• De 1^e kieuwboog (mandibulaire boog)
  • Meckel’s kraakbeen → vormt 2 gehoorbeentjes:
    • Malleus (hamer)
    • Incus (aambeeld)
  • Deel van de mandibulus (onderkaak)
  • 2 verschillende ligamenten
• De 2^e kieuwboog (hyoide boog)
  • Belangrijke onderdelen van het os hyoid:
    • 2 kleine processi (uitsteeksels) → processus styloïdeus
    • Bovenste gedeelte
  • Het 3^e gehoorbeentje: de stapes (stijgbeugel)
• De 3^e kieuwboog
  • De rest van het hyoid
• De 4^e en 6^e kieuwboog
  • Onderdelen uit het larynxskelet

Spierstructuren:

Verschillende spierstructuren ontstaan vanuit de kieuwbogen:

• 1^e kieuwboog
  • Kauwmusculatuur (namen zijn niet van belang)
  • Enkele suprahyoidale spieren
    • Musculus disgastricus (anterior buik)
    • Musculus mylohyoidus
  • Spieren van het trommelvlies en het zachte gehemelte
• 2^e kieuwboog
  • Aangezichtsmusculatuur
  • Stylohyoide spier
  • Musculus disgastricus (posterior buik)
• 3^e kieuwboog
  • Musculus stylopharyngeus
    • Enige keelspier die niet door de nervus vagus wordt geïnnerveerd, maar door de nervus glossopharyngeus
• 4^e en 6^e kieuwboog
  • Pharyngeale en laryngeale spieren

Afstammingen van de kieuwzakjes en -spleten

Ontwikkeling van de cervicale sinus:

Uiteindelijk verdwijnen de kieuwspleten:

1. 5^e week: de 2^e kieuwboog vergroot en groeit over de 3^e en 4^e kieuwboog (en kieuwspleten) heen
   • Doordat de spleet tussen 3 en 4 wordt ingesloten ontstaat er een ruimte: sinus cervicalis
     • Deze verdwijnt uiteindelijk ook
2. Einde 7^e week: de kieuwbogen zijn niet meer te herkennen → de hals heeft een glad oppervlak

Ontwikkeling van de kieuwzakjes en spleten:

De structuren binnen de kieuwbogen blijven nog wel bestaan. Er zijn dus nog steeds kieuwzakjes en spleten die zich verder ontwikkelen:

• De 1^e kieuwspleet: verdwijnt niet → wordt de uitwendige gehoorgang
  • Het trommelvlies is een overblijfsel van een pharyngeaal membraan in deze spleet
    • De buitenlaag is ectodermaal, binnenlaag endodermaal en daartussen zit mesoderm, wat de structuur binnnen het trommelvlies zal vormen
  • Het 1^e kieuwzakje wordt de buis van Eustachius en de inwendige gehoorgang
• Het 2^e kieuwzakje: wordt de fossa tonsillatis (keelamandelen)
• Het 3^e kieuwzakje: hieruit ontstaan 2 structuren
  • Dorsale component → onderste bijschildklieren
  • Ventrale component → thymus
    • Bestaat uit 2 lobben die helemaal fuseren
    • Deze component migreert dus helemaal naar het mediastinum
• Het 4^e kieuwzakje: heeft ook een dorsale en ventrale component
  • Ultimobranchiale lichaampjes: worden opgenomen door de schildklier → ontwikkelen zich tot parafolliculaire cellen
    • Vormen het hormoon calcitonine → botafbraak.

Ontwikkeling van de schildklier

De schildklier (thyroid gland) ontwikkelt zich niet uit de kieuwbogen, maar is wel gerelateerd aan het pharynxendoderm. Hieruit ontwikkelt zich een buisje: de ductus thyroglossus. Aan het uiteinde van de ductus thyroglossus ontwikkelt zich de schildklier. Doordat de ductus thyroglossus groeit, migreert de schildklier naar zijn definitieve plaats: onderin de hals bij de 2^e en 3^e kraakbeenring van de luchtpijp. Als dit is gebeurd, verdwijnt de ductus thyroglossus → hij is niet meer nodig. 

Ductus thyroglossys cyste (mediane halscyste) en fistula:

Een ductus thyroglossus cyste ontstaat als de ductus thyroglossus niet helemaal verdwijnt. Er blijft een overblijfsel: de cyste.

• Is van binnen bekleed met endoderm: vochtproductie is mogelijk → toename van grootte
• Een grote zwelling met vocht in het midden van de hals

Cervicale (brachiale/laterale) cyste, sinus en fistula:

Een cervicale laterale cyste is een overblijfsel van de sinus cervicalis. Deze kan helemaal geïsoleerd zijn, maar kan ook uitlopers (fistels) naar de buitenkant hebben.

Ontwikkeling van de tong

1. Vanuit de 1^e kieuwboog ontstaat een mediaal tongknopje
2. Het mediale tongknopje wordt overgroeid door 2 distale tongknopjes die in de mediaallijn met elkaar fuseren
   • Dit wordt de eerste 2/3 van de tong
3. Uit de 2^e kieuwboog ontstaat een ander tongknopje: de copulla
4. De copulla wordt overgroeid door een verheving vanuit de 3^e en 4^e kieuwboog: de eminencia hypopharyngeal
5. De eminencia hypopharyngeal vergroeit met de achterste 1/3 van de tong
   • Uit het bovenste gedeelte ontwikkelen de smaakpapillen
   • De epiglottis (strotklepje) ontstaat ook