Международный эндокринологический журнал 6 (38) 2011

Рост ребенка определяется взаимодействием многих факторов. Генетические факторы, влияющие на темп и окончательный предел биологического потенциала, тесно связаны с факторами внешней среды. Пренатальная или постнатальная травма, нарушающая рост и развитие, может быть химической, физической, иммунологической или являться результатом инфекции. Факторы питания, влияющие на рост (полноценные белки, соли, микроэлементы, витамины и др.), могут быть тесно связаны с социально-экономическими факторами. Социальные и эмоциональные факторы, которые могут изменять ростовой потенциал, включают положение ребенка в семье, характер его взаимоотношений с родителями, воспитания, индивидуальные интересы и потребности родителей [1–5].

Рост отражает особенности пластических процессов, протекающих в организме человека. Отсюда важность качественного питания, особенно содержания в нем достаточного количества сбалансированного полноценного белкового компонента и витаминов группы В, а также А, D, Е. Безусловно, золотым стандартом оптимального питания для детей до 1 года является женское молоко. Дефицит некоторых пищевых компонентов избирательно нарушает процессы роста у детей. К ним относятся витамин А, цинк, йод. Отставание в росте могут вызывать различные хронические заболевания.

Таким образом, рост и развитие ребенка являются результатом сложного сочетанного влияния на него многих факторов. Достигаемые при этом показатели уникальны для каждого ребенка и колеблются в определенных пределах, что обозначается термином «норма». Раннее распознавание физических и эмоциональных нарушений развития и их коррекция зависят от тщательной регистрации показателей физического развития у детей [7, 8].

При оценке физического развития ребенка необходимо знать его рост, массу тела, пропорции развития отдельных частей тела. Степень физического развития зависит как от генетических особенностей, так и от сложного комплекса социальных условий.

Различают эндогенные и экзогенные причины (факторы), влияющие на массу тела, рост и другие показатели уже после рождения [9–11].

Эндогенные причины находятся в зависимости от того влияния, которое оказывают на увеличение роста и массы тела эндокринные железы. В самом раннем периоде это влияние исходит из вилочковой железы, с конца первого года жизни — из щитовидной железы и с 3–4 лет — из гипофиза. Уровень гормонов, участвующих в процессе роста, и чувствительность тканей к их действию определяются генотипом. Гормонами, способствующими росту, являются соматотропный гормон гипофиза (СТГ), гормоны щитовидной железы и инсулин. СТГ стимулирует хондрогенез, а тиреоидные гормоны в большей степени влияют на остеогенез. Реализации многих эффектов гормона роста способствует комплекс инсулиноподобных факторов роста (ИПФР) 1, 2 и 3. СТГ сравнительно мало влияет на рост ребенка до 2–3 лет; его роль особенно важна с 3 до 11 лет.

Экзогенные факторы — условия, в которые ребенок попадает после рождения. Это прежде всего питание (пластический и энергетический материал). Количественно и качественно недостаточное питание в первую очередь тормозит нарастание массы тела, а затем рост. Определенную роль приписывают ультрафиолетовым лучам, в связи с чем увеличение массы тела и роста имеет сезонные колебания. Некоторая роль также отводится климатическим и географическим условиям. На рост ребенка влияют движения, которые увеличивают рост костей, усиливают обмен веществ. Физическое развитие служит показателем функциональной зрелости организма.

Таким образом, факторы, которые влияют на рост, развитие и здоровье ребенка, можно разделить на внутренние и внешние [11–17].

Внутренние факторы относятся к тем, которые ребенок приносит с собой при появлении на свет. Они распределяются на следующие виды:

1. Наследственные факторы.Чаще всего это генетические факторы, переходящие при оплодотворении от родителей. Хотя их очень трудно определить, они имеют чрезвычайно важное значение.

По данным некоторых авторов, влияние наследственности сказывается в основном после двух лет жизни. Выделяют два возрастных периода, когда корреляция между ростом родителей и детей наиболее значима: от 2 до 9 и от 14 до 18 лет. В этом возрасте соотношение массы и длины тела может существенно отличаться от идеального из-за выраженных конституциональных особенностей телосложения [12, 13];

2. Эндокринные факторы представляют собой целую систему взаимосвязанных желез, существенно влияющих на рост и развитие. Гипофиз занимает здесь центральное место, так как выделяет особый гормон роста, а также другие гормоны, которые стимулируют или тормозят деятельность других желез.

3. Нервные факторы — это вся нервная система, влияющая на рост и развитие. Особую стимулирующую роль играют определенные нервные центры, прямо или косвенно влияющие на рост и развитие ребенка.

Внешние факторы многочисленны:

1. Питание является одним из важнейших факторов, влияющих на развитие организма с самого зачатия. Его влияние пропорционально темпу роста ребенка.

2. Болезни матери в течение беременности, а также болезни самого ребенка до и после рождения могут тормозить его рост и развитие.

3. Гигиена, квартирные условия, пребывание на свежем воздухе и солнце, простуда и перегрев на солнце также являются важными условиями для роста и развития ребенка, так же как и климат и географические районы проживания. Считается, что в южных районах ребенок созревает быстрее, чем в северных.

4. Социальные условия жизни не только в финансовом смысле, но и прежде всего в самостоятельности семьи могут оказывать тоже большое влияние. Влияние оказывает и окружение ребенка.

Новые исследования психологии ребенка указывают на большое значение духовно-гигиенических условий в развитии, росте и созревании. Известно, что дети, которые в первые годы жизни были отделены от матери, оказывались значительно менее зрелыми. Например, дети, которые во время Второй мировой войны оказывались в тяжелых условиях при переселении их в другие места вместе с родителями, развивались гораздо лучше, чем те, которые были разлучены с ними.

Приведенные здесь факторы схематичны, и их переплетение и взаимное влияние многогранны. Трудно с полной вероятностью предусмотреть, как и которые из них могут оказать определенное влияние на каждого ребенка в отдельности.

Постнатальный рост и вес подлежат определению при обследовании нормальных детей. Наиболее высокая скорость роста наблюдается у плода, наиболее высокая постнатальная скорость роста отмечается сразу после рождения, и низкая скорость роста наблюдается в позднем детстве. Имеются 2 периода, характеризующиеся короткими скачками роста в детстве: скачок роста в неонатальном периоде и в раннем детстве между 1,5 и 3 годами, а также скачок роста в позднем детстве в период между 6,5 и 7 годами. Кроме того, тучность отражается на прибавке веса, и случаи увеличения индекса массы тела (ИМТ) наблюдаются в позднем детстве после относительной стабилизации прибавки веса. Ранняя тучность является фактором риска развития ожирения в позднем детстве или в последующем.

Внезапное увеличение роста известно как пубертатный скачок роста, являющийся причиной второго скачка роста. Конечное уменьшение скорости роста отмечается до тех пор, пока не будут закрыты эпифизы длинных костей и рост тела не прекратится.

Рассмотрим эти факторы по отдельности [18].

Эндокринные факторы

Гормон роста и инсулиноподобный фактор роста (ИПФР). Как известно, соматотропин, или гормон роста (ГР), подавляется гипоталамическим рилизинг-ингибирующим фактором ГР или соматостатином (СС) и стимулируется рилизинг-гормоном ГР (РГГР). Ген ГР локализован в длинном плече 17-й хромосомы в кластере 5 генов: коды ГХН для человеческого ГР (отдельная цепь полипептида из 191 аминокислоты с молекулярным весом 22 кДа), коды GHV для варианта ГР, продуцируемого в плаценте, коды CSH1 и CSH2 для пролактина и код CSHВ1 для варианта пролактина. Вариант питуитарного ГР 20 кДа составляет 5–10 % от циркулирующего в крови ГР. Влияние ГР главным образом определяется ИПФР, но ГР также оказывает такие прямые эффекты, как липолиз, увеличивая транспорт аминокислот внутрь тканей и синтез протеинов в печени. ГР содействует инсулинорезистентности и является диабетогенной субстанцией, увеличивая содержание глюкозы в крови. ГР секретируется в пульсирующем ритме таким образом, что ряд его уровней в течение дня остается пониженным, при этом пик его подъемов наблюдается в короткие интервалы времени. Ценность этого ритма остается высокой непосредственно в неонатальный период, увеличиваясь в детстве, и вновь повышается как результат возрастания амплитуды ритма (но не частоты) во время пубертата. Секреция ГР с возрастом уменьшается. Секреция ГР уменьшается также при ожирении, но возрастает при истощении. ГР циркулирует в плазме, связанный с протеином (ГРСП), и связывается с внеклеточной мембраной с помощью рецептора ГР. Физиология ГРСП имеет огромную важность для роста. Например, пациенты с ожирением имеют низкие концентрации ГР плазмы, но высокие уровни ГРСП до тех пор, пока натощак не повысятся уровни ГР и не снизятся уровни ГРСП. Больные с аномалиями рецептора ГР (например, карликовость Ларона) также имеют дефект, отражающийся на уровне концентрации ГРСП сыворотки крови, что сопровождается у этих больных снижением числа рецепторов ГР и снижением концентрации ГРСП плазмы.

ГР оказывает свои эффекты на рост через ИПФР и их связанные белки. ИПФР-1 и ИПФР-2 имеют структуру, сходную с молекулой проинсулина, но отличаются от нее в регуляции, рецепторах и биологических эффектах. Структура этих факторов (обычно называются sulfation factor и соматомедин), генов, ответственных за их продукцию, и информация об их физиологии выяснены. Рекомбинантные ИПФР доступны для клинических исследований.

Одна копия гена для препро-ИПФР-1 локализована на длинном плече хромосомы 12. В процессе посттранскрипции образуются зрелые формы 70 аминокислот, и альтернативные механизмы сплетения продуцируют варианты молекулы в различных тканях и стадиях развития. Рецептор клеток мембраны к ИПФР-1 (1-й тип рецептора) сходен с рецептором инсулина по их структуре в цепи двух a и двух b. Белок ИПФР-1 первого типа рецепторов стимулирует активность тирозинкиназы, и аутофосфорилирование тирозина происходит в рецепторе. Это дает толчок к клеточной дифференциации или делению (или к тому и другому). Рецепторы ИПФР-1 регулируются увеличивающейся концентрацией ИПФР-1, пока уменьшенные уровни ИПФР-1 не увеличат рецепторы ИПФР-1.

Молекулы ИПФР в циркулирующей крови представлены различными протеинами ИПФР (прИПФР). В действительности информация об этих протеинах интенсивно исследуется; прИПФР-1 является протеином 25 кДа. Уровни прИПФР-1 в сыворотке находятся в обратной зависимости от содержания инсулина; этот протеин не образуется без регуляции со стороны ГР. ПрИПФР-1 является основным ингибитором действия ИПФР. Это представлено повышенным содержанием их в сыворотке плода и амниотической жидкости. Значения их в сыворотке крови обратно пропорциональны весу при рождении. ИПФР-1 циркулирует, будучи связанным с прИПФР-3 и в комплексе с аминокислотной субъединицей с аминокислотами в 150 кДа. Концентрации прИПФР-3 в сыворотке прямо пропорциональны концентрациям ГР. При недоедании уровни прИПФР-3 и ИПФР-1 падают до тех пор, пока уровень ГР высокий. ИПФР-1 прямо регулирует прИПФР-3. ПрИПФР-3 повышается по мере взросления ребенка в детстве с достижением высоких значений в период пубертата. Вместе с тем модель изменений ИПФР-1 в пубертате отличается от прИПФР-3 в этот период. Соотношение ИПФР-1 с прИПФР-3 возрастает в период пубертата, подтверждая, что ИПФР-1 влияет на рост в этот период.

ИПФР-1 вырабатывается во многих тканях и становится готовым к транспорту в соседние клетки, взаимодействуя с ними на основе паракринного механизма. Поэтому концентрации ИПФР-1 могут и не отражать большинство важных действий этого ростового фактора. Печень является важным местом синтеза ИПФР-1, и большая часть ИПФР-1, циркулирующая в крови, возможно, имеет подлинно печеночное происхождение; уровни ИПФР-1 изменяются при заболеваниях печени и значительно — при деструкции печени. ИПФР-1 является фактором прогрессирования, потому что клетка, которая подвергается влиянию такого фактора, как тромбоцитпроизводный фактор роста (ТПФР) в стадии G0 клеточного цикла, прогрессирует к G1, возможно, с ИПФР-1 в G, без защиты, подвергаясь разделению в фазе S клеточного цикла. С точки зрения стимуляторных эффектов, ИПФР-1 влияет на рост хрящей, ИПФР-1 стимулирует гематопоэз, овариальный стероидогенез, пролиферацию и дифференциацию миобластов, а также дифференциацию хрусталика.

До разработки технологии генно-инженерного ГР было трудно влиять на продукцию ИПФР-1. Назначение и введение самого ИПФР-1 увеличивает сохранность нитрогена и уменьшает уровень азота мочевины в крови у пациентов с резистентностью к ГР (синдром Ларона), ИПФР-1 стимулирует рост без присутствия ГР. Таким образом, ИПФР-1 может оказаться успешным в лечении различных клинических вариантов патологической низкорослости при катаболических состояниях, включая постоперационный период и ожоги.

ИПФР-2 является пептидом, состоящим из 67 аминокислот. Ген, ответственный за ИПФР-2, локализован в коротком плече 11-й хромосомы, близок к препроинсулину. Второй тип рецептора ИПФР предпочтительно связывается с ИПФР-2 и является идентичным рецептору 6-фосфатманназы, отдельно связанного трансмембранного протеина. До тех пор, пока большинство эффектов ИПФР-2 возникает промежуточно через их взаимодействие с 1-м типом рецептора, возникают независимые действия ИПФР-2 через 2-й тип рецептора.

Концентрации ИПФР в плазме крови меняются в соответствии с возрастом и физиологическими условиями. Концентрации ИПФР-1 снижаются в неонатальный период и соответственно остаются низкими в период пубертата, с подъемом значений в крови выше, чем в другие периоды жизни.

Далее уровень ИПФР-1 снижается с возрастом, становясь выше, чем в детстве, но ниже, чем в пубертате.

С увеличением возраста уровни ГР и ИПФР-1 уменьшаются. Концентрации ИПФР-1 коррелируют у монозиготных близнецов выше, чем у разнояйцевых, указывая на генетическое влияние ИПФР-1.

Дефицит ГР ведет к снижению концентрации ИПФР-1 и ИПФР-2, при этом по мере возрастания ГР происходит увеличение концентрации ИПФР-1 и ИПФР-2, но не выше нормы. Следует отметить, что уровень ИПФР-1 остается низким до тех пор, пока имеется пищевая недостаточность. Поэтому ИПФР-1 не является совершенным инструментом в дифференциальной диагностике условий недостаточности роста, которая сама часто включает ухудшение пищевого статуса. ИПФР-1 подавляет секрецию ГР, так что больные без рецепторов к ГР (карликовость Ларона) и не способные продуцировать ИПФР-1 имеют повышенные уровни ГР, но незначительные концентрации ИПФР-1.

Тиреотропный гормон. Новорожденные с врожденным гипотиреозом (ВГ) имеют нормальную длину тела, но если их не лечить, то они начинают очень быстро отставать в росте сразу после рождения. Новорожденные с нелеченым ВГ будут страдать постоянной задержкой умственного развития. Приобретенный гипотиреоз ведет к вышеуказанному уменьшению скорости роста, но без постоянных дефектов интеллекта. Увеличение костного возраста при гипотиреозе обычно несколько запаздывающее — в большей степени, чем при недостаточности ГР и эпифизарной дисгинезии, когда прогрессирует кальцинация эпифизов. В норме с возрастом имеет место уменьшение соотношения верхнего и нижнего сегментов тела и последующее возрастание этих значений, при этом при гипотиреозе отмечается короткая длина конечностей.

Половые стероиды. Гонадальные половые стероиды оказывают важное влияние на пубертатный скачок роста до тех пор, пока отсутствие этих факторов не оказывает основного влияния на препубертатный рост. Гонадальные и адренальные стероиды в избытке могут стать причиной резкого возрастания скорости роста так же быстро, как и преждевременного появления и прогрессирования вторичных половых признаков. С другой стороны, увеличение уровня половых стероидов может стать причиной прогрессирования костного возраста, преждевременного закрытия эпифизов и низкорослости у взрослых.

Пубертатный подъем гонадальных стероидов оказывает прямые и непрямые эффекты на продукцию ИПФР-1. Половые стероиды непосредственно стимулируют продукцию ИПФР-1 в хрящах. Они также увеличивают секрецию ГР, который косвенно стимулирует продукцию ИПФР-1. Оба влияния важны для пубертатного скачка роста.

Глюкокортикоиды. Эндогенные или экзогенные глюкокортикоиды в избытке быстро останавливают рост; это действие происходит быстрее, чем прибавка в весе. Отсутствие глюкокортикоидов мало влияет на рост, если пациент не имеет других клинических проблем (а именно отсутствуют гипотензия и гипогликемия).

Другие факторы

Генетические факторы оказывают влияние на конечный рост ребенка. Большое значение имеют среднеродительский рост и рост ребенка; соответствующие карты роста и таблицы показывают этот феномен. Это наследственно обусловленная модель роста при рождении, постнатального увеличения длины тела и присущая скорость изменения в росте. Эти эффекты специфичны для пола.

Социально-экономические и климатогеографические факторы. В мире общепринято, что в большинстве случаев общей причиной низкорослости являются бедность и ее последствия. Таким образом, плохое питание, плохая гигиена и плохое здоровье влияют на рост до и после рождения. Для людей из схожих этнических групп и схожих географических зон часто характерны эти факторы. Например, представители Японии и Северной Америки, рожденные после Второй мировой войны, в целом выше ростом, чем те японцы, которые иммигрировали в Северную Америку. Напротив, когда социоэкономические факторы одинаковы, различия в среднем росте между различными этническими группами в большинстве своем обусловлены генетически. Новые карты роста для детей в США не являются этнически специфичными, так как главное различие в росте в этнических группах следует из социоэкономического статуса и питания скорее, чем генетический вклад.

Климатогеографические условия относят к средовым факторам, влияющим на рост и развитие. Отмечены ускорение роста весной, торможение в осенне-зимний период. Жаркий климат и высокогорье тормозят рост, но могут ускорить биологическое созревание детей.

Пищевой фактор. Умеренный дефицит питания задерживает нарастание массы, но на длину тела, как правило, не влияет. Более длительное голодание, несбалансированное питание с дефицитом микроэлементов и витаминов приводит уже не только к дефициту массы, но и к отставанию в росте с изменением пропорций тела.

Влияние питания на рост бесспорно, оно описано выше, но недоедание может иметь место среди любых детей и должно всегда быть исключено при нарушениях роста у детей. Другие факторы могут также влиять на рост, когда дефицит пищи наиболее ярко влияет на рост ребенка. Например, представители народности шарпы предполагали, что имеют низкорослость из-за генетических факторов или влияния огромной высоты над уровнем моря на склонах гор Эвереста; улучшение питания увеличивает рост в этой группе. Развивающиеся мировые тенденции таковы, что в моде утвердилось представление о красоте женщины, характеризующейся хрупкостью, худощавостью. Большое число детей, особенно подростков, добровольно снизили суточный калораж, хотя не страдают ожирением; это также является в некоторых случаях причиной низкорослости. Хронические заболевания, которые мешают адекватному усвоению пищи, часто ведут к низкорослости. Например, бронхопульмональная дисплазия до некоторой степени уменьшает рост, так как это увеличивает метаболическую зависимость от меняющегося пищевого фактора; в целом возрастание количества пищи увеличивает рост этих больных. Проблемы кормления новорожденных из-за отсутствия опыта у родителей или плохих отношений ребенок — родитель (или потеря матери) могут плохо отразиться на росте. Причудливые диеты, такие как диета веганов, могут привести к риску дефицита витамина В12 или железа, так же как и диетические манипуляции с целью ожидаемого эффекта, такие как обезжиренная диета, — все это может вызвать у детей риск недостаточности жирорастворимых витаминов. В умеренном виде такие диеты могут оказывать хороший эффект в детстве. Преднамеренное голодание у детей является экстремальной формой плохого обращения с детьми и может быть основной причиной низкорослости.

Множество эндокринных нарушений связано с недо- еданием. Уменьшение рецепторов ГР или пострецепторные дефекты в действии ГР, ведущие к уменьшению продукции ИПФР-1 и снижению концентрации ИПФР-1, хорошо известны. Характеризующий результат недоедания — это подъем уровня ГР и снижение ИПФР-1, при этом ожирение ассоциируется с уменьшением ГР и нормальным содержанием ИПФР-1. Ожирение подавляет ГР и может из-за этого имитировать связь с ГР-недостаточностью. Следует подчеркнуть, что ожирение увеличивает концентрацию ИПФР-1 через увеличение рецепторов ГР. БС-ИПФР-1 является супрессором эффектов ИПФР-1, возрастая при ожирении.

Психологические факторы. У детей раннего возраста, особенно на первом году жизни, физическое и нервно-психическое развитие тесно взаимосвязаны. Отсутствие или недостаточность положительных эмоций, избыток отрицательных влияют на физическое состояние и могут быть одной из причин нарушений роста.

Аберрантная внутрисемейная ситуация, психологический стресс или психическое заболевание могут ингибировать рост через изменение эндокринной функции или через вторичные эффекты питания (психосоциальный нанизм или потеря матери). Это является неотъемлемой частью дифференциальной диагностики нарушений роста.

Хронические заболевания. Кроме влияния плохого питания, большинство системных хронических заболеваний плохо отражаются на росте ребенка. Например, выраженная недостаточность сердца и астма, если не контролируются, ведут к низкорослости; в некоторых случаях конечный рост имеет больший диапазон, и тогда рост может продолжаться длительный период времени. Дети матерей, инфицированных ВИЧ, при рождении бывают маленькими и часто в дальнейшем отстают в своем развитии, имеют задержку костного возраста, сниженные уровни ИПФР-1; кроме того, может развиться тиреоидная дисфункция, осложняя будущий уровень роста. Больные, рожденные от ВИЧ-инфицированных матерей, но без инфекции, имеют скачок роста.

Различные хронические заболевания ребенка могут вызвать задержку роста, так как при них нарушаются метаболические процессы. Так, заметно страдают росто-весовые показатели при ювенильном ревматоидном артрите, муковисцидозе, некоторых эндокринных заболеваниях.

Для детей раннего возраста характерна высокая двигательная активность, стимулирующая остеогенез и рост хряща. Однако необходимо следить за адекватностью физической подвижности возрасту ребенка. Так, избыточная вертикальная нагрузка при поднятии тяжестей приводит к обратному эффекту — торможению роста. Большое значение имеет не только правильно проведенное бодрствование, но и достаточный сон.

Скачок роста. Коррекция нарушений роста может временно последовать из-за высокого скачка роста, который характерен для нормального роста соответствующего возраста. Этот скачок роста может быть инициирован после терапии гипотиреоза и ГР-недостаточности, после коррекции избытка глюкокортикоидов и после соответствующего лечения многих хронических заболеваний, таких как целиакия. Скачок роста обычно недолог и следует после средней скорости роста.

Связь со среднеродительским ростом. Имеется прямая зависимость между среднеродительским ростом (средний рост обоих родителей) и ростом ребенка. Это может быть взято во внимание при расчетах определения семейной тенденции и интерпретации роста ребенка соответственно его возрасту на основе стандартных карт роста. Нарушение роста наблюдается в том случае, если оно на 2 SD ниже среднего значения для хронологического возраста, которое может быть выявлено для среднеродительского роста с помощью карты.

Родитель, который провел годы своего роста в условиях крайней бедности, с хроническим заболеванием или попал в стрессовую ситуацию, может иметь снижение роста, будучи взрослым. Конечно, рост усыновленного ребенка не будет иметь связи с ростом родителей, его усыновивших.

Таким образом, под физическим развитием человека понимается совокупность морфологических и функциональных признаков в их взаимосвязи и взаимозависимости от условий внешней среды и наследственных факторов.

Выводы

1. К постнатальным факторам, влияющим на физическое развитие, относят питание, режим дня, эмоциональное состояние ребенка, хронические заболевания, климатогеографические условия.

2. Необходим комплексный учет всех постнатальных факторов, влияющих на рост, при прогнозировании конечного роста ребенка, а именно разработка специальной шкалы постнатальных факторов в дополнение к расчетам целевого роста.