Morphofunctional and ultrastructural evaluation of hip joint development in human fetuses / Evaluación morfofuncional y ultraestructural del desarrollo de la articulación de la cadera en fetos humanos

SUMMARY: The normal sequential development of the hip joint (HJ) was considered for the evaluation of the morphological and ultrastructural aspects of the joint cartilage of the proximal femoral head epiphysis in human fetuses between 16 to 31 weeks of intra uterine life (IUL). Twenty human fetuses were fixed in 10 % formalin solution. Fetuses were divided into 4 groups (n=5): Group 1 (G1): 16-19 weeks IUL; Group 2 (G2): 20-23 weeks IUL; Group 3 (G3): 24-27 weeks IUL and Group 4 (G4): 28-31 weeks IUL. The right moieties of the HJ were subjected to light microscopy to determine the chondrocyte area, volume, and density and the extracellular matrix (ECM) density. The collagen component in ECM was qualitatively evaluated using Safranin-O and picrosirius techniques under polarized light. The left portions were analyzed using scanning electron microscopy (SEM). The advance of age revealed a gradual increase in chondrocyte area and volume and in ECM density, and a decrease in chondrocyte density. The apparent prevalence of type II collagen fibers in G1 and type III collagen fibers in G4, as well as a balance between type I and III collagen fibers in G2 and G3 suggest a process of cartilaginous evolution and repair. The pantographic organization of the collagen fiber meshes from the depth to the cartilage surface of the femoral head suggests that the arcade collagen network architecture starts at the fetal stage, regardless of the compressive forces applied. The morphological data may contribute not only to a better understanding of the maturation and cartilage organization in this area but also to serve as a theoretical basis for aspects related to diseases and joint malformations.

RESUMEN: El desarrollo secuencial normal de la articulación de la cadera (AC) se consideró para la evaluación de los aspectos morfológicos y ultraestructurales del cartílago articular de la epífisis proximal y de la cabeza femoral en fetos humanos entre 16 y 31 semanas de vida intrauterina (SVIU). Veinte fetos humanos fueron fijados en solución de formalina al 10 %. Los fetos se dividieron en 4 grupos (n = 5): Grupo 1 (G1), 1619 semanas de IUL; Grupo 2 (G2), 20-23 semanas SVIU; Grupo 3 (G3), 24-27 semanas SVIU y Grupo 4 (G4), 28-31 semanas SVIU. Las muestras derechas de la AC se sometieron a microscopía óptica para determinar el área, el volumen y la densidad de los condrocitos y la densidad de la matriz extracelular (MEC). El componente de colágeno en la MEC se evaluó cualitativamente utilizando técnicas de safranina-O y picrosirius bajo luz polarizada. Las muestras de la AC izquierda se analizaron utilizando microscopía electrónica de barrido (MEB). El avance de la edad reveló un aumento gradual en el área y el volumen de los condrocitos y en la densidad de la MEB, y una disminución en la densidad de los condrocitos. La aparente prevalencia de las fibras de colágeno tipo II en G1 y tipo III en G4, así como el equilibrio entre las fibras de colágeno tipo I y III en G2 y G3 sugieren un proceso de evolución y reparación cartilaginosa. La organización pantográfica de las mallas de fibra de colágeno desde la profundidad a la superficie del cartílago de la cabeza femoral sugiere que la arquitectura de la red de colágeno comienza en la etapa fetal, independientemente de las fuerzas compresivas aplicadas. Los datos morfológicos pueden contribuir no solo a una mejor comprensión de la organización de la maduración y el cartílago en esta área, sino también servir de base teórica para los aspectos relacionados con enfermedades y malformaciones articulares.

Bilateral variations and sexual dimorphism in morphometric parameters of infraorbital groove, canal and foramen in human foetuses / Variaciones bilaterales y dimorfismo sexual en los parámetros morfométricos del surco, canal y foramen infraorbitario en fetos humanos

Foetal anatomy seems to be highly promising developing speciality in the recent past. Maxilla is the key to facial skeleton. Its anatomy in general and bilateral variations along with sexual dimorphism in particular are of great surgical and forensic importance. Thirty two maxillae of sixteen human foetuses (21 wks to 34 wks) were considered to measure lengths of infraorbital groove and canal, widths of ends of infraorbital groove, diameters of infraorbital foramen and the distances of latter from infraorbital margin and nasal notch. Groups I (21-25 wks) and II (26-30 wks) foetuses were crucial for bilateral variations for most of the parameters. Distance between infraorbital foramen and nasal notch showed variations on two sides in maximum foetal groups. Infraorbital canal was found to be larger in groups II and III foetuses in females. Width of the posterior end of infraorbital groove was less in group I, equal in group II and more in group III in males. Sexual dimorphism was noticed in all the groups for the distance of infraorbital foramen from infraorbital margin. Distance of infraorbital foramen from nasal notch did not show sexual dimorphism in most of the groups except group I where value was more in males. Rule of generalized phenomenon of larger skeleton in male was not applicable in most of the groups.

La anatomía fetal, con su desarrollo en los últimos años, parece ser especialidad muy prometedora. El maxilar es la clave del esqueleto facial. Su anatomía en general y las variaciones bilaterales junto al dimorfismo sexual en particular, son de gran importancia quirúrgica y forense. Fueron estudiados 32 maxilares de 16 fetos humanos (21 semanas a 34 semanas) en los cuales se midió la longitud del surco y canal infraorbitario, anchos de los extremos de surco infraorbitario, diámetros del foramen infraorbitario y las distancias de este último desde el margen infraorbitario hasta la escotadura nasal. Las variaciones bilaterales en la mayoría de los parámetros fue en los grupos de fetos I (21-25 semanas) y II (26-30 semanas). La distancia entre el foramen infraorbitario y escotadura nasal mostró variaciones máximas en dos partes en los grupos de fetos. El canal Infraorbitario resultó ser más largo en los grupos II y III de fetos femeninos. El ancho del extremo posterior del surco infraorbitario fue menor en el grupo de fetos masculino I, igual en el grupo II y mayor en el grupo III. El dimorfismo sexual se observó en todos los grupos en la distancia desde el foramen infraorbitario hasta el margen infraorbitario. La distancia desde el foramen infraorbitario hasta la escotadura nasal no mostró dimorfismo sexual en la mayoría de los grupos a excepción del grupo I, donde el valor fue mayor en los hombres. La norma generalizada que el esqueleto más grande es del género masculino no fue aplicable en la mayoría de los grupos.