A la naissance

La croissance de l’enfant
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
1 – Aspects généraux de la croissance, et de la
maturation
• 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
1.1 – La croissance
• Définition:  des dimensions de l’ensemble d’un corps ou de ses
parties
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
+++
1.1.1- Processus cellulaires de la croissance suite…
hyperplasie : du nb de cellules
./. cellulaire par mitose avec réplication de
l’ADN et donc des CHR
 du nombre de myofibrilles
?
Avant la
naissance
Hyperplasie
+++
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
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 pubertaire
Jeunes 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
Intervient de façon très variable selon les individus
Caractérisée par une poussée de C et par la M sexuelle
Adulte: Au-delà de 17/18, 18/19
Les ≠ tissus et organes ont leur propre rythme de croissance
Courbes de Scammon
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
l’alimentation
Périmètre crânien :
 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
• courbe du système lymphoïde
Cr glandes lymphoïdes, thymus, système immunitaire
 forte croissance pendant petite et grande enfance
Maturation :
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
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 :
5 nivx basés sur les modif de critères sexuels
Stades de Tanner
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
2 – Principales modifications de l’organisme pendant
la croissance
2.1- Évolution de la taille et du poids
Vitesse de croissance: nombre de cm ou kilo acquis par année
Accélération de la croissance: gain acquis par année par rapport à l’année
précédente
2.1.1- La taille
taille
20
175
15
150
125
10
100
5
75
Augmentation de taille
taille
Augmentation de taille
20
175
15
150
125
10
100
5
75
Moitié de la taille à l’âge adulte
Rythme de croissance en 4 phases :
 rapide dans la petite enfance
Les courbes des filles et des
garçons se séparent à
l’adolescence
 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
 taille moyenne dans les pays industrialisés
depuis les cent dernières années :
Explications :
 Amélioration de l’alimentation
 Amélioration du statut économique
et social
2.1.2- Croissance des  segments
• Les  segments corporels ne croissent pas tous avec la même
intensité au même âge
Loi de croissance centripète
Pieds/mains arrivent +
rapidement à maturité que
jambes et avant-bras
Jambes et avant-bras, +
rapidement que les cuisses
et bras
2.1.3- Le poids
idem taille
pics atteint au même moment,
+/- 1 an
2.1.4- Données
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)
Filles
 taille/poids
 10 ans: 125 cm / 25 kg
 14 ans: 150 cm / 40 kg
 pic de croissance
 11-13 ans:
2.2- Évolution de la composition corporelle pendant la croissance
MM, MG et % MG: indicateurs de la composition corporelle
2.2.1- La masse grasse
Estimation: plis cutanés
Masse grasse (Kg)
- Evolution en valeur absolue (kg)
 Rapide jusqu’à 3 ans
Peu chgt jusqu’à 5-6 ans
15 kg
10 kg
 Pas ≠ intersexes
♀ :  rapide jusqu’à fin
adolescence
♂  faible chez gars et
stagne pdt adolescence
MG femme = 1.5 MG homme
- La masse grasse en valeur relative (% MG)
Naissance: 10 à 20 % MG
 rapidement de 0 à 1 an (filles)
 rapidement de 0 à 2 ans (gars)
 ≠ intersexes
 légère pdt enfance (2 à 5-6 ans)
25 %
15 %
Après 8-9 ans :
 + rapide chez les filles
20 ans, MG:
• 25 % chez les filles
• 15 % chez les garçons
régime alimentaire
niveau d’activité/sédentarité
hérédité
 Tissu adipeux
1-  Volume des C
préexistentes (hypertrophie)
2-  nombre de cellules
(hyperplasie)
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
18-25 ans
16-20 ans
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
Différence de composition corporelle entre
garçons et filles à la puberté
Origine hormonale :
 Oestrogène
 Progestérone
 Testostérone
Filles :
 tissu adipeux
Garçons :
 tissu musculaire
2.3- Évolution du tissu musculaire
2.3.1- nombre de fibres et typologie
Nombre de fibre : quasi complet à la naissance
 Peut  jusqu’à 3 mois
Typologie difficile à étudier car méthode
d’étude « traumatique » (biopsie)
1ère année:  IIc au
profit des I
puis
De 1 à 6: IIa vers
IIb
Renforcement
du
métabolsime
oxydatif
6 ans typologie
muscle enfant =
adulte
Croissance
 Volume musculaire
 force de contraction
 Hyperplasie : vie fœtale + 3 premiers mois
 Hypertrophie : après trois mois
micron
diamètre des fibres (mm)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
5
10
âge (années)
15
20
2.3.2- Substrats énergétiques et taux d’utilisation
Glycogène :
80
50
 capacité de stockage
enfant< adulte
 capacité stockage 
avec age
 vitesse d’utilisation <
adulte (idem pour lactate)
2.3.2- Substrats énergétiques et taux d’utilisation
80
50
ATP et PC :
 stocks: identiques enfants - adultes
 vitesse d’utilisation ATP enfants
légèrement < adultes
 vitesse d’utilisation PC enfants = adultes
2.3.3 –Enzymes des métabolismes aérobie et anaérobie
2.3.3.1- Le métabolisme aérobie
- SDH = enzyme cycle de Krebs
L’activité des enzymes du
cycle de KREBS est 40-50
%+ élevée chez enfant par
rapport à l’adulte
16 ans
11 ans
32 ans
Complémentaire de la prépondérance
de fibres de type I
- Enzyme dégradation des graisses (-oxydation): id ado / adultes
2.3.3.2- Enzyme du métabolisme anaérobie
- PFK = enzyme clé de la
glycolyse
L’activité des enzymes
anaérobies (PFK et CK)
est inférieure de plus de
50 % à 11 ans par
rapport à l’adulte
16 ans
11 ans
Puberté: valeur adolescents = adultes
32ans
Bilan:
Potentiel oxydatif enfants > adultes
Potentiel glycolytique enfants < adultes
2.4- Évolution du tissu nerveux
2.4.1 – Tête et cerveau
• Allure:
  immédiate après
naissance
 95 % croissance du
système acquis avant 7 ans
 Ralentissement pour
atteindre maturité
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
Présence de nombreuses circonvolutions : cerveau
plissé
Fonctions intellectuelles & contrôle moteur
Fonctions sensitives
Fonctions visuelles
Contrôle du mouvement
Fonctions auditives
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
Imagerie cerveau : IRM
LCR
substance grise : neurones : bord du cerveau
substance blanche : axones
Neurone
Dendrites
Corps cellulaire
Axone recouvert de myéline
Gaine de myéline
Croissance
Avant la naissance : apparition de sillons et circonvolutions
Après la naissance : croissance cérébrale :  volume
Cr imp
après
naissance
Croissance cérébrale : évaluée par la mesure du périmètre crânien : gain
important au tt début; cr : 300 à 1400g
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
Dentrites
synapse
Axone
Elimination des
synapses inutiles
Synaptogénèse :  épaisseur de la substance grise
Croissance cérébrale : inhomogène : synaptogénèse et
myélogénèse se font à des moments ≠ :
ou tels domaines et à ≠ moments de leur vie
synaptogénèse
progrès dans tels
myélogénèse
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
Progressivement, les voies motrices se myélinisent et rendent +
fonctionnelles et précises de + en + d’habiletés motrices (≠ habileté motrice
enf-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- Évolution du tissu osseux
2.5.1- Fonctions des os
1. Soutien
2. Protection
3. Mouvement
4. Stockage des minéraux
5. Formation des globules rouges
2.5.2- Classification des os
• 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
2.5.3- Structure des os longs / os compact et os
spongieux
Épiphyse
Endoste
Métaphyse
Os compact
Moelle jaune
Périoste
Os compact
Périoste
Diaphyse
Métaphyse
Épiphyse
Os spongieux
Espaces
contenant de
la moelle
rouge
2.5.4. - Les cellules osseuses
• 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.
• Les ostéoclastes = résorption osseuse
2.5.5-
La formation du squelette osseux
• A partir de la 6-7ème semaine
• Deux types d’ossification
– Ossification
endomembraneuse (os du
crâne, maxillaire supérieur,
clavicule = os plats)
Ossification
endomembraneuse
Ossification
endochondrale
– Ossification endochondrale
(os en dessous du crâne
sauf clavicule)
Même but: remplacement du tissu conjonctif existant
par du tissu osseux
Ossification
endomembraneuse
Ossification
endochondrale
Vie intra-utérine
Naissance
- Croissance en longueur des os
• Au niveau des cartilages de conjugaison
 Coté épiphysaire (supérieur): X° cellules cartilagineuses,
 Coté diaphysaire (inférieur): cartilage remplacé par cellules
osseuses
Extrémité épiphysaire
Couche de cartilage de
réserve
Couche de cartilage
sérié
Couche de cartilage
hypertrophié
Couche de cartilage
calcifié
Métaphyse
Extrémité diaphysaire
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 :
Plus précoce de 2-3 ans chez les filles à cause
des oestrogènes
Ossification complète de la fille 18 ans contre 20 ans
chez le garçon
- Croissance en épaisseur ou en diamètre
 Croissance en épaisseur grâce aux ostéoblastes
situés sous le périoste
  l’épaisseur de l’os
  la densité osseuse
Améliore la résistance des os
2.5.6- Homéostasie osseuse:
2.5.6.1- Le remaniement osseux
•
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
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
Croissance
formidable accélération de l’anabolisme des
cellules osseuses
2.5.6.2- Rôles du tissu osseux dans l’homéostasie du calcium
Glande thyroïde
Le calcium est essentiel pour :
Calcitonine
[Calcium] sang
•
Cellules nerveuses
•
Enzymes
•
Coagulation
•
Contraction musculaire
[Calcium] os
Parathormone (PTH)
Calcémie : finement régulée
Os = Tampon
Glande parathyroïde
2.5.6.2- Rôles du tissu osseux dans l’homéostasie du calcium
La thyroïde libère la calcitonine
calcitonine
La calcitonine stimule de
dépôt de sels de calcium
sur les os
thyroïde
[Ca++] sanguine :
9-11 mg/100ml
 Ca++
dans le
sang
 Ca++
dans le
sang
thyroïde
Les ostéoclastes dégradent
la matrice, libèrent le Ca++
dans le sang
Parathyroïde
PTH
La parathyroïde
libère la
parathormone
2.5.7- Exercice et tissu osseux
« Loi de Wolff »
La croissance ou le remaniement des os se
produisent en réaction aux forces et aux
sollicitations qui s’exercent sur eux
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
Exemple : Surplus de masse osseuse du bras dominant / au bras
non dominant
Sédentaires
Adulte jeune
Joueur de tennis
Adulte jeune
5%
20 %
D’autant plus important que la pratique est précoce
Sports avec impact ou charge lourde
“gymnastique, haltérophilie…
2.6- Evolution de la fonction respiratoire
2.6.1- Morphologie
 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
2.6.2- Ventilation, volumes et fréquence
Ventilation : VE (l/min)= fr (c/min) x VC (l)
- Au repos
 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
•
Pour une même VE que les adultes, les enfants
ont un VC plus petit et une fr plus grande
Echanges gazeux corrects car
petit espace mort anatomique
- A l’exercice
 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
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
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
2.7. Evolution de la fonction cardiovasculaire
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 :
cœur gauche
 taille
 épaisseur du myocarde
Circulation systémique
Cœur droit
Circulation pulmonaire
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
2.7.2- Evolution FC, VES et Qc
•
Qc (l/min)= FC (b/min) x VES (l)
âge
naissance
1 an
6 ans
10 ans
18 ans
FC (b/min) VES (ml) Qc (l/min)
140
100
80
70
3à4
0,5
40
2,8 à 3
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
2.7.3 - Le sang
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
4à5
3 mois
~3
2 ans
~4
Adulte
4,6 (F) et 5,5 (G)
Diminution : maturation hormonale incomplète (EPO)
L’hémoglobine (Hb)
Naissance (forme particulière)
3/6 mois
adulte
g/100 ml de sang
20
10
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
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