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

• 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 de Scammon

Les ≠ tissus et organes ont leur propre rythme de croissance

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

idem taille

pics atteint au même moment,

+/- 1 an

2.1.3- Le poids

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

2.3.2- Substrats énergétiques et taux d’utilisation

50

80

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

Potentiel oxydatif enfants > adultes

Potentiel glycolytique enfants < adultes

Bilan:

• 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

Présence de nombreuses circonvolutions : cerveau

plissé

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

Imagerie cerveau : IRM

LCR

substance grise : neurones : bord du cerveau

substance blanche : axones

Axone recouvert de myéline

Dendrites

Corps cellulaire

Neurone

Gaine de myéline

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

Dentrites

Axone

synapse

Synaptogénèse : épaisseur de la substance grise

Elimination des

synapses inutiles

Croissance cérébrale : inhomogène : synaptogénèse et

myélogénèse se font à des moments ≠ : progrès dans tels

ou tels domaines et à ≠ moments de leur vie

synaptogénèse

myélogénèse

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

• Les ostéoclastes = résorption osseuse

• 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

Ossification

endomembraneuse

Ossification

endochondrale

NaissanceVie intra-utérine

- 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

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

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