La croissance de l’enfant - Université Rennes 2 · 2.5- Évolution du tissu osseux • 206 os...
Transcript of La croissance de l’enfant - Université Rennes 2 · 2.5- Évolution du tissu osseux • 206 os...
Introduction
• Enfants et adolescents ne doivent jamais être assimilés à des adultes en
miniature.
• Les différents segments corporels ne se développent pas au même rythme
selon l’âge. Il en résulte au cours de la croissance des modifications dans
les proportions relatives de ces segments et donc dans les contraintes
biomécaniques auxquelles ils sont soumis.
• Les adolescents devront donc toujours être analysés au regard de leur
stade de développement pendant la croissance
• Définition: des dimensions de l’ensemble d’un corps ou de ses
parties
• Termes utilisés pour décrire modifs du corps : conception âge
adulte
• Capacités physiologiques dictées par la croissance et la
maturation des ≠ tissus et organes
L’enfant n’est pas un adulte en miniature
1 – Aspects généraux de la croissance, et de la maturation
1.1 – La croissance
liée à l'interaction entre des facteurs génétiques,
biologiques et du milieu.
1.1.1- Processus cellulaires de la croissance:
L’hypertrophie: du volume des cellules (ex: muscle)
par unités fonctionnelles dans cellule (protéines,
substrats…)
taille des myofibrilles
Après la
naissance
Hypertrophie
+++
hyperplasie : du nb de cellules
Avant la
naissance
Hyperplasie
+++
?
1.1.1- Processus cellulaires de la croissance suite…
./. cellulaire par mitose avec réplication de
l’ADN et donc des CHR
du nombre de myofibrilles
1.1.1- Processus cellulaires de la croissance suite…
hypertrophie, hyperplasie : surviennent en
même tps mais prédominance suivant
tissu et âge du sujet
ex: croissance par hyperplasie (vie
intra-utérine) au départ puis par
hypertrophie (après naissance)
1.1.2- Etapes de la croissance
Petite enfance: naissance à 2,5 ans
Intervient de façon très variable selon les individus
Caractérisée par une poussée de C et par la M sexuelle
Moyenne enfance: 2,5 à 6-7 ans
Grande enfance: 7 ans à premières manifestations de la puberté:
10-11 ans pour filles
12-13 ans pour garçons
Phase pubertaire: dure 5-6 ans, période pré et pubertaire
1er phase pubertaireJeunes filles 11/12-13/14
Jeunes gens 12/13-14/15
2ème phase pubertaire (adolescence)Jeunes filles 13/14-17/18
Jeunes gens 14/15-18/19
Adulte: Au-delà de 17/18, 18/19
Courbes établies en 1930
regroupent tissus et syst en 4 grands domaines :
• courbe générale :
taille, poids et ens des dimensions externes du corps
+ cr interne : squelette, masse musc et syst cardio-respiratoire
Allure sigmoïde : 4 phases
rapide chez bébé + petite enfance
stabilité ou cr constante pdt enfance
rapide début adolescence
ralentissement jusqu’à adulte
• courbe du système nerveux
Cr cérébrale :
immédiate après naissance
95 % cr du système acquis avt 7 ans
ralentissement pour atteindre maturité
A la naissance : tête = ¼ de la taille totale
Périmètre crânien :l’alimentation
les relations sociales
la sollicitation de l’environnement
très rapide pdt la petite enfance
important de le mesurer (détection d’anomalies du développement
du sN)
• courbe du système génital
Cr des caract sexuels Iaires (organes sexuels) et IIaires (seins/pilosité et larynx) :
courbe avancée pour les filles
cr faible : petite enfance
cr stoppée : enfance
cr et maturation accélérée : ado
Cr glandes lymphoïdes, thymus, système immunitaire
forte croissance pendant petite et grande enfance
• courbe du système lymphoïde
Processus physio génétiquement déterminé
Les composantes de l’organisme (cellules, organes) atteignent
progressivement leur développement complet : assurer fonctions pour
lesquelles elles sont destinées
Elle décrit les ≠ étapes conduisant l’organisme vers le stade adulte
final
Maturation :
Le degré de maturité d’un enfant peut être estimé par :
- l’âge chronologique
- l’âge physiologique (osseux)
- le niveau de maturation sexuelle
Age physiologique (osseux) ≠
de l’âge chronologique
• Maturation osseuse:
Age osseux (biologique) âge chronologique
Mesures:
• Radio du poignet et coude: mesure du nombre et taille des
noyaux d’ossification
• Radio du bassin: on regarde ossification crête iliaque
si ossification faite fin de croissance
Le niveau de maturation sexuelle :
Stades de Tanner
5 nivx basés sur les modif de critères sexuels
stade 1 : pré-pubère
pas de poils pubiens
anatomie des organes génitaux non modifiée
stades 2 à 4 : puberté
apparition poils pubiens
fille : poitrine, 1ières règles
garçon : élargissement scrotum et pénis, modif de la voix
stade 5 : maturat° sexuelle complète
Au cours de la croissance, le développement bio n’est pas le même pour
tous
Bilan
croissance = données quantitatives
maturation = données qualitatives
Vitesse de croissance: nombre de cm ou kilo acquis par année
2 – Principales modifications de l’organisme pendant
la croissance
2.1- Évolution de la taille et du poids
Accélération de la croissance: gain acquis par année par rapport à l’année
précédente
taille Augmentation de taille
175
150
125
100
75
20
15
10
5
2.1.1- La taille
taille Augmentation de taille
175
150
125
100
75
20
15
10
5
Rythme de croissance en 4 phases :
rapide dans la petite enfance
ralentit puis se stabilise pendant
l’enfance
Pic de croissance à la puberté (12 ans pour filles et 14 ans pour garçons)
ralentissement jusqu’à l’âge adulte 16,5 ans pour filles et 18 ans pour garçons
Les courbes des filles et des
garçons se séparent à
l’adolescence
Moitié de la taille à l’âge adulte
taille moyenne dans les pays industrialisés
depuis les cent dernières années :
Explications :
Amélioration de l’alimentation
Amélioration du statut économique
et social
• Les segments corporels ne croissent pas tous avec la même
intensité au même âge
Jambes et avant-bras, +
rapidement que les cuisses
et bras
Loi de croissance centripète
Pieds/mains arrivent +
rapidement à maturité que
jambes et avant-bras
2.1.2- Croissance des segments
Garçons
taille/poids
10 ans: 133 cm / 30 kg
14 ans: 157 cm / 45 kg
pic de croissance
13-15 ans: 7,5 cm/an et 6,2 kg/an (1 an après)
2.1.4- Données
Filles
taille/poids
10 ans: 125 cm / 25 kg
14 ans: 150 cm / 40 kg
pic de croissance
11-13 ans:
Estimation: plis cutanés
2.2.1- La masse grasse
Masse grasse (Kg)
MM, MG et % MG: indicateurs de la composition corporelle
2.2- Évolution de la composition corporelle pendant la croissance
- Evolution en valeur absolue (kg)
Rapide jusqu’à 3 ans
Peu chgt jusqu’à 5-6 ans
Pas ≠ intersexes
♀ : rapide jusqu’à fin
adolescence
♂ faible chez gars et
stagne pdt adolescence
10 kg
15 kg
MG femme = 1.5 MG homme
- La masse grasse en valeur relative (% MG)
Après 8-9 ans :
+ rapide chez les filles
20 ans, MG:
• 25 % chez les filles
• 15 % chez les garçons
légère pdt enfance (2 à 5-6 ans)
≠ intersexes
rapidement de 0 à 1 an (filles)
rapidement de 0 à 2 ans (gars)
Naissance: 10 à 20 % MG
25 %
15 %
Tissu adipeux
1- Volume des C
préexistentes (hypertrophie)2- nombre de cellules
(hyperplasie)
niveau d’activité/sédentarité
régime alimentaire
hérédité
Contrôle du poids important chez les enfants
La pratique d’une activité physique intense
n’évite pas l’augmentation de la masse
adipeuse chez l’adolescente. Cependant, cette
activité physique peut en limiter l’ampleur.
2.2.2- La masse maigre et masse musculaire
MM = Mtot - MG
MM composée:
-Muscle (80%)
- Os
-Viscères etc..
MM = reflet Mmuscu
Évolution MM = id P et T
Régulière jusqu’à puberté
Pas ≠ intersexe
Filles après puberté: légère
et stagnation
Gars après puberté:
importante
18-25 ans
16-20 ans
Différence de composition corporelle entre
garçons et filles à la puberté
Origine hormonale :
Oestrogène
Progestérone
Filles :
tissu adipeux
Garçons :
tissu musculaire Testostérone
Typologie difficile à étudier car méthode
d’étude « traumatique » (biopsie)
6 ans typologie
muscle enfant =
adulte
2.3.1- nombre de fibres et typologie
2.3- Évolution du tissu musculaire
Nombre de fibre : quasi complet à la naissance
Peut jusqu’à 3 mois
1ère année: IIc au
profit des I
puis
De 1 à 6: IIa vers
IIb
Renforcement
du
métabolsime
oxydatif
Volume musculaire
force de contraction
Croissance
Hyperplasie : vie fœtale + 3 premiers mois
Hypertrophie : après trois mois
diamètre des fibres (mm)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 5 10 15 20
âge (années)
mic
ron
vitesse d’utilisation <
adulte (idem pour lactate)
Glycogène :
2.3.2- Substrats énergétiques et taux d’utilisation
50
80 capacité de stockage
enfant< adulte
capacité stockage
avec age
stocks: identiques enfants - adultes
vitesse d’utilisation ATP enfants
légèrement < adultes
vitesse d’utilisation PC enfants = adultes
ATP et PC :
L’activité des enzymes du
cycle de KREBS est 40-50
%+ élevée chez enfant par
rapport à l’adulte
2.3.3.1- Le métabolisme aérobie
Complémentaire de la prépondérance
de fibres de type I
2.3.3 –Enzymes des métabolismes aérobie et anaérobie
11 ans
16 ans
32 ans
- SDH = enzyme cycle de Krebs
- Enzyme dégradation des graisses (-oxydation): id ado / adultes
2.3.3.2- Enzyme du métabolisme anaérobie
L’activité des enzymes
anaérobies (PFK et CK)
est inférieure de plus de
50 % à 11 ans par
rapport à l’adulte
11 ans
16 ans32ans
- PFK = enzyme clé de la
glycolyse
Puberté: valeur adolescents = adultes
• Allure:
immédiate après
naissance
• Allure:
immédiate après
naissance
95 % croissance du
système acquis avant 7 ans
Ralentissement pour
atteindre maturité
2.4.1 – Tête et cerveau
2.4- Évolution du tissu nerveux
Encéphale (cerveau)
Lobes :frontal / pariétal (1ière scissure : sillon central)
occipital et temporal (scissure de Sylvius)
Cervelet, Tronc cérébral et moelle épinière
Corps calleux : struct fibreuse qui transmet l’info de l’H gauche à l’H droit
Fonctions intellectuelles & contrôle moteur
Fonctions sensitives
Fonctions visuelles
Fonctions auditives
Contrôle du mouvement
Lobe frontal : aires cérébrales : aires motrices
contractions musculaires et
orientation dans un but précis
Cervelet : équilibre et coordination motrice
tonus musculaire et régulation de la
motricité
Croissance
Avant la naissance : apparition de sillons et circonvolutions
Après la naissance : croissance cérébrale : volume
Croissance cérébrale : évaluée par la mesure du périmètre crânien : gain
important au tt début; cr : 300 à 1400g
Cr imp
après
naissance
Croissance cérébrale : cr des axones, dendrites et glie (tissu de soutien)
Synaptogénèse : prolifération des connexions (synapses)
Myélogénèse : apparition de la gaine de myéline (sert à la
transmission des IN) : épaississement des axones
En + : débit sanguin cérébral : métabolisme cérébral enf >
adulte
Croissance cérébrale : inhomogène : synaptogénèse et
myélogénèse se font à des moments ≠ : progrès dans tels
ou tels domaines et à ≠ moments de leur vie
synaptogénèse
Progressivement, les voies motrices se myélinisent et rendent +
fonctionnelles et précises de + en + d’habiletés motrices (≠ habileté motrice
enf-adulte)
Développement du cerveau de l’enfant :
A 6 ans , il atteint 90-95% de son volume adulte et la myélinisation des
voies nerveuses sensitives et motrices est pas complètement achevée (pas
complètement fonctionnelles).
Le développement corporel général n’a pas encore atteint la moitié de sa
valeur adulte
Imprécision et lenteur des mouvements des doigts chez le
très jeune enfant, toutes deux résultant de la myélinisation
incomplète et du petit diamètre des axones des
motoneurones commandant la musculature des doigts
Vers 11-12 ans, voies motrices et sensitives toutes arrivées à
maturité : motricité globale et motricité fine
2.5.1- Fonctions des os
1. Soutien
2. Protection
3. Mouvement
4. Stockage des minéraux
5. Formation des globules rouges
2.5- Évolution du tissu osseux
• 206 os répartis
• Classés selon leur forme
• Chaque os à une couche
– ext. = os compact
– à l’int. = os spongieux
• 4 classes:
1. Os longs
2. Os courts
3. Os plats
4. Os irréguliers
2.5.2- Classification des os
Métaphyse
Métaphyse
Diaphyse
Épiphyse
Épiphyse
Endoste
Périoste
Périoste
Moelle jaune
Espaces
contenant de
la moelle
rouge
Os compact
Os spongieux
Os compact
2.5.3- Structure des os longs / os compact et os
spongieux
• Les ostéoblastes = formation osseuse
synthèse collagène (matrice osseuse et autres composants nécessaires à l’ossification
• Les ostéocytes
– Cellules matures venant des ostéoblastes
– Ostéoblastes se trouvent à la surface de l’os mais deviennent des ostéocytes quand ils sont couverts de matrice.
2.5.4. - Les cellules osseuses
• A partir de la 6-7ème semaine
• Deux types d’ossification
– Ossification endomembraneuse (os du crâne, maxillaire supérieur, clavicule = os plats)
– Ossification endochondrale (os en dessous du crâne sauf clavicule)
2.5.5- La formation du squelette osseux
Même but: remplacement du tissu conjonctif existant
par du tissu osseux
Ossification
endomembraneuse
Ossification
endochondrale
- Croissance en longueur des os
Métaphyse
Couche de cartilage
sérié
Couche de cartilage
hypertrophié
Couche de cartilage
calcifié
Couche de cartilage de
réserve
Extrémité épiphysaire
Extrémité diaphysaire
• Au niveau des cartilages de conjugaison
Coté épiphysaire (supérieur): X° cellules cartilagineuses,
Coté diaphysaire (inférieur): cartilage remplacé par cellules
osseuses
Plus précoce de 2-3 ans chez les filles à cause
des oestrogènes
Ossification diffère selon les endroits :
Tibia: ossification de l’épiphyse distale (cheville)
vers 17 ans, et de l’épiphyse proximale (genou)
vers 21 ans
Ossification diffère selon le sexe :
Ossification complète de la fille 18 ans contre 20 ans
chez le garçon
Croissance en épaisseur grâce aux ostéoblastes
situés sous le périoste
l’épaisseur de l’os
la densité osseuse
Améliore la résistance des os
- Croissance en épaisseur ou en diamètre
• Remaniement = substitution du vieux tissu osseux par du nouveau.
• Vieux tissu osseux éliminé par les Ostéoclastes
• Il est remplacé par du nouveau tissu fabriqué par les ostéoblastes
• Le remaniement nécéssite:– Des minéraux (Calcium, phosphore…)
– Des vitamines (D, C, A, B12)
– Des hormones (GH, T3-T4, sexuelles, Insuline, PTH et calcitonine
2.5.6- Homéostasie osseuse:
2.5.6.1- Le remaniement osseux
Os = système dynamique
Construction : ostéoblastes
Destruction : ostéoclastes
100% du squelette d’un enfant et 10-30% du
squelette d’un adulte sont renouvelés chaque année
formidable accélération de l’anabolisme des
cellules osseuses
Croissance
Le calcium est essentiel pour :
• Cellules nerveuses
• Enzymes
• Coagulation
• Contraction musculaire
[Calcium] sang [Calcium] os
Parathormone (PTH)
Calcitonine
2.5.6.2- Rôles du tissu osseux dans l’homéostasie du calcium
Glande thyroïde
Glande parathyroïde
Calcémie : finement régulée
Os = Tampon
calcitonineLa calcitonine stimule de
dépôt de sels de calcium
sur les os
Ca++
dans le
sang
thyroïde
Parathyroïde La parathyroïde
libère la
parathormonePTH
Les ostéoclastes dégradent
la matrice, libèrent le Ca++
dans le sang
Ca++
dans le
sang
thyroïde
[Ca++] sanguine :
9-11 mg/100ml
La thyroïde libère la calcitonine
2.5.6.2- Rôles du tissu osseux dans l’homéostasie du calcium
« Loi de Wolff »
La croissance ou le remaniement des os se
produisent en réaction aux forces et aux
sollicitations qui s’exercent sur eux
2.5.7- Exercice et tissu osseux
L’exercice pendant la croissance favorise le
développement en épaisseur, augmente la densité et
par conséquent accroît sa résistance.
• la majorité des études suggèrent que l’exercice modéré pendant la croissance n’affecte nullement l’élongation des os, et donc n’a pas d’incidence sur la taille adulte.
• L’augmentation de l’intensité de l’exercice peut cependant ralentir la croissance osseuse, ceci est mise en évidence dans une étude longitudinale récente impliquant des jeunes filles gymnastes qui à la fin de leur croissance présentaient une longueur de jambes plus courte que la normale (Theintz, 1993).
• La croissance est compromise lorsque le cartilage de conjugaison subit un fort traumatisme Dans ce cas, la
• vascularisation étant altérée, la prolifération des chondrocytes est ralentie voire interrompue
• par défaut d’apport en nutriments. L’inflammation de l’épiphyse (épiphysite traumatique : le
• tennis elbow en étant la forme la plus connue) peut elle aussi conduire à un ralentissement de
• la croissance. Il convient donc de ne pas surentraîner les enfants dans les sports où ce genre de
• traumatismes sont possibles (tennis, natation, football, gymnastique, etc.).
L’exercice physique majore la croissance en épaisseur
20 %5 %
Joueur de tennis
Adulte jeune
Sédentaires
Adulte jeune
Exemple : Surplus de masse osseuse du bras dominant / au bras
non dominant
D’autant plus important que la pratique est précoce
Sports avec impact ou charge lourde
“gymnastique, haltérophilie…
2.6- Evolution de la fonction respiratoire
Poids :
poumons pèsent 60 à 70 g
Poids x 20 à l’âge adulte
Nombre d’alvéoles :
20 millions à la naissance
300 millions à 8 ans puis reste stable même à l’âge
adulte
Volume :
3 ml/g de poumons à la naissance
8-10 ml d’air/g poumons à l’âge adulte
2.6.1- Morphologie
fr de repos avec l’âge
naissance: 50 cpm
1 an: 30
5-6 ans: 22
Adulte 16-17
Volumes (dont VC) avec l’âge
Ventilation par de VC malgré de fr
2.6.2- Ventilation, volumes et fréquence
Ventilation : VE (l/min)= fr (c/min) x VC (l)
- Au repos
Echanges gazeux corrects car
petit espace mort anatomique
Pour une même VE que les adultes, les enfants
ont un VC plus petit et une fr plus grande
•
fr max
VC max
Donc VE max
VEmax enfant < adultes
50 l/min à 8 ans
70 l/min à 13 ans
90 l/min à 15 ans
150 à 170 l/min chez l'adulte
- A l’exercice
• La débit ventilatoire ou ventilation minute (VE = F x VT) augmente avec l’intensité de
• l’exercice chez l’enfant. Pour atteindre un haut débit ventilatoire, l’enfant utilise une
• fréquence ventilatoire plus élevée et un volume courant plus faible que ne le fait l’adulte (Fig.
• 14, 31.10 et 31.11, p 679, Brooks et al., 1995). Le volume courant maximal (VTmax), qui est
• très étroitement dépendant de la capacité pulmonaire totale augmente jusqu’à l’âge de 13 ans
• chez la fille et 15 chez le garçon. Le petit volume courant utilisé par l’enfant au cours d’un
• exercice intense pourrait conduire à un abaissement du rapport volume mort/volume
• courant (VD/VT) et donc réduire la ventilation alvéolaire. En fait, il n’en est rien car le VD est
• aussi réduit chez l’enfant ; il en résulte que le VD/VT , dont la valeur est proche de 20 %
• pendant l’exercice chez l’enfant, est comparable à celui mesuré chez l’adulte. On peut donc
• conclure que l’enfant et l’adulte ventilent au cours de l’exercice au moindre coût énergétique.
• Le débit ventilatoire maximal (VEmax) augmente pendant toute la croissance. En fait, sa
• valeur normalisée au poids corporel ou à la surface corporelle ne change pas pour des âges
• compris entre 6 et 25 ans : VEmax/Pc = 1,7 (soit pour un PC de 70 kg, VEmax =119 L/min.).
• Pour conclure, on remarquera que la capacité de diffusion des gaz respiratoires dans
• les poumons (mesure par DLCO) est comparable entre l’enfant et l’adulte, lorsque la valeur
• mesurée est normalisée au poids corporel.
2.6.3- Echanges gazeux
Moins bons chez l’enfant
Alvéoles moins développées
Transfert O2 aux tissu moins bon
Hb enfant < adulte
Très important : transport de l’oxygène aux tissus
2.7.1- Changements morphologiques du coeur
Modifications anatomiques :
vie fœtale : taille cœur gauche = taille cœur droit
naissance et croissance :
Circulation systémique Circulation pulmonaire
cœur gauche
taille
épaisseur du myocarde
Cœur droit
2.7. Evolution de la fonction cardiovasculaire
Evolution de la taille du cœur :
naissance : 40 cm3
6 mois : 80 cm3
2 ans : 160 cm3
17-18 ans : 600 à 800 cm3
Mais le rapport volume cardiaque / poids
corporel reste constant : 10 cm3/ kg de poids
âge FC (b/min) VES (ml) Qc (l/min)
naissance 140 3 à 4 0,5
1 an 100
6 ans 80
10 ans 70 40 2,8 à 3
18 ans 70 (F)
60 (G)
50 (F)
60 (G)
3,5 à 4
FC et VES différents entre F et G à partir de la
puberté
Qc (l/min)= FC (b/min) x VES (l)•
2.7.2- Evolution FC, VES et Qc
Le volume sanguin :
Naissance : ~ 0,4 L
18 ans : ~ 5-6 L chez G et 4-5 L chez F
Les globules rouges millions / l de sang
Naissance 4 à 5
3 mois ~ 3
2 ans ~ 4
Adulte 4,6 (F) et 5,5 (G)
Diminution : maturation hormonale incomplète (EPO)
2.7.3 - Le sang
L’hémoglobine (Hb) g/100 ml de sang
Naissance (forme particulière) 20
3/6 mois 10
adulte 16 (G) 14 (F)
Différence F/G :
~ 100 g d’Hb totale (important)
Cycle menstruel chez F
Moins de testostérone (libération de l’EPO
moins stimulée)
2.7.4- Fonction cardiovasculaire et exercice
FC max
à 10 ans > 210 bpm
Adultes: 195 bpm
VES max
à 10 ans = 85 ml
Adultes: 120 ml
Qc max
à 10 ans = 15 L/min
Adultes: 20 L/min