골격계(skeletal system)- 연골내 형성(endochondral ossification)

연골 내 형성 (endochondral ossification)에서는 투명 질의 연골이 뼈로 대체되어 과정이다. 연골이 뼈가 된다기보다는 연골의 틀로서 역할을 하여 새로운 뼈가 생성될 수 있게 해주는 역할을 한다. 연골 내 형성은 막내의 형성(intramembranous ossification) 보다 훨씬 오래 걸리고, 두개골의 기저 부분의 발달과 장골의 발달이 연골 내 형성 과정을 통해 발달한다.

 

장골에서 예를 들어 6-8주 정도의 간엽세포 발달 후에 그중 일부 간엽 세포들이 연골 세포들로 변하게 되고, 뼈가 되기 전의 연골 뼈를 형성한다.  이어서 연골막(perichondrium) 이 형성되어 연골을 덮는 역할을 하게 된다. 더 많은 기질들이 세포들에서 분비가 되면 연골세포들은 사이즈가 성장하게 된다. 그 후 분비된 기질들이 석회화가 되면, 영양분들이 더 이상 연골 세포에 전달이 되지 않는다. 이러한 현상은 연골 주변밖에 있던 혈관들이 석회화된 연골로 침투하게 되면서 공간을 확장시키게 되는데 골형성 세포를 영양분과 함께 공급한다. 이렇게 공간 속으로 전달된 골형성 세포들은 골아세포로 발달하게 된다. 이렇게 확장된 공간들이 결국은 합쳐지게 되어 골수 공간(medullary cavity)을 만들어내게 된다.

연골이 자라기 시작하면서 모세혈관들도 침투하게 된다. 이러한 침투는 최초의 형성된 연골막을 뼈 생성 연골막으로 변화를 하게 한다. 이 과정에서 골간(diaphysis)의 주변에 형성된 치밀뼈를 골아세포들이 형성하게 된다. 태아의 2-3달이 발달이 진행된 후에는 세포들의 발달과 골형성이 증가하게 되어 일차 골화 중심(primary ossification center)을 형성하게 되는데 가장 먼저 골 형성이 시작되는 지점이다.

 

간엽 세포와 연골들을 계속해서 골단(epiphysis)까지 성장하게 되는데, 이는 뼈의 길이를 늘리고 골간을 계속 대체해나가면서 발달이 이루어진다. 태아의 발달이 완전히 형성되게 되면 연골은 관절 표면에 남아 있는데 이는 관절연골로 남아 골간과 골단 사이의 성장판(epiphyseal plate)으로 남아 있는데, 이는 나중에 뼈의 수직 성장을 담당하게 된다. 

 

태아가 태어나고 나서 이러한 골 형성 과정들이 반복해서 일어나고 이러한 발달 과정이 성장판에서도 일어나게 되는데 이를 골단핵(secondary ossification center) 형성해 완전한 골을 형성하게 한다.