EL
PATRÓN DE CRECIMIENTO HUMANO. MÉTODOS DE EVALUACIÓN
Manuel
Hernández Rodríguez.
Catedrático
de Pediatría de la Universidad Autónoma de Madrid.
Jefe
del Servicio de Pediatría del Hospital del Niño Jesús. Madrid.
INTRODUCCIÓN
El crecimiento es un fenómeno biológico complejo a
través del cual los seres vivos, al mismo tiempo que incrementan su masa,
maduran morfológicamente y adquieren progresivamente su plena capacidad
funcional (1).
Se trata de un proceso determinado genéticamente y
modulado por un conjunto de factores extragenéticos. En consecuencia, tanto que
el ritmo madurativo como el tamaño y forma finales del organismo son el
resultado de una interacción compleja y continuada entre genes y ambiente, que
se inicia en la vida intrauterina y se mantiene a lo largo de toda la infancia.
La forma en que interactúan y se interrelacionan
estos factores define el patrón de crecimiento, que ha sufrido cambios
adaptativos importantes a lo largo de la evolución filogenética y dentro de
una misma especie durante el desarrollo ontogénico.
EL
PATRÓN
DE CRECIMIENTO HUMANO
Morfología
de la curva de crecimiento
La curva que representa el crecimiento en la especie
humana tiene una forma caracterizada por dos periodos de crecimiento rápido,
con sus fases de aceleración y desaceleración, separados por un periodo de
crecimiento estable. El primero de estos ciclos de crecimiento acelerado
corresponde al periodo fetal y los primeros meses de vida extrauterina y el
segundo al estirón de la pubertad. Entre ambos, a la edad de 7 años, se
observa un incremento ligero de la velocidad, que afecta preferentemente a los
miembros y coincide con la adrenarquia (2).
Este perfil es característico de los primates y
difiere del de los restantes mamíferos. Está presente ya en las especies de
menor tamaño, pero se asemeja más a la curva humana en los antropoides más
evolucionados como el chimpancé, en el cual el intervalo entre el nacimiento y
la pubertad es de 7 a 8 años y el estirón puberal muestra ya el característico
dimorfismo sexual, con un brote de crecimiento más precoz y menos intenso en
las hembras y más tardío y amplio en los machos (Figura 1).
Modelos
matemáticos para representar la curva de crecimiento
Se han hecho múltiples intentos para encontrar
curvas o funciones matemáticas que se ajusten y representen los datos del
crecimiento de la talla y de otras variables antropométricas. El objetivo
fundamental es extraer la máxima información posible de las distintas medidas,
analizar algunos hechos importantes como el brote de crecimiento puberal o
investigar el efecto de algunas circunstancias (enfermedades, malnutrición,
tratamientos farmacológicos) sobre el crecimiento, ya que estos solo tienen
validez cuando se comparan con la curva teórica del sujeto.
El problema está en que el patrón de crecimiento es
tan complejo que es difícil encontrar una función relativamente simple, con
pocas constantes, que permita interpretar con un criterio biológico los datos
antropométricos. En muchas ocasiones estos no se ajustan a la curva o ésta
contiene tal cantidad de parámetros o constantes que resulta imposible
interpretarla desde una perspectiva fisiológica o clínica.
Recientemente, Karlberg ha propuesto un modelo, el
modelo ICP (infancy, childhood, puberty),
que intenta obviar estas limitaciones (3). En él se considera que la curva de
crecimiento en su conjunto representa el efecto aditivo de varias fases biológicas
y puede descomponerse en tres componentes: un componente fetal y de la primera
infancia, un componente prepuberal o de la segunda infancia y el componente
puberal (Fig. 2).
El componente fetal y de la primera infancia se
inicia en la segunda mitad de la gestación y se extiende hasta la edad de tres
años (3). Está representado por una función exponencial:
y = a + b (1- exp (- ct))
y
regulado fundamentalmente por el flujo de sustratos energéticos y nutrientes
esenciales. No es dependiente de GH y los factores hormonales que intervienen en
su regulación son la insulina y los factores tisulares de crecimiento (IGF-I,
IGF-II, EGF, NGF, etc.).
El componente de la segunda infancia o prepuberal se
inicia hacia el final del primer año y se extiende hasta que termina el periodo
de crecimiento. El modelo matemático para este componente es una función
polinomial de segundo grado:
y = a + bt + ct2
Hasta los tres años el crecimiento es producto de la
combinación de estos dos componentes y la iniciación de este segundo
componente se expresa por un incremento de la velocidad de crecimiento que se
observa habitualmente entre el sexto y el duodécimo mes (3); si no se ha
producido al final del primer año es sugestivo de deficiencia o secreción
insuficiente de GH, que a partir de ese momento es ya el factor fundamental en
la regulación del crecimiento.
El componente final, correspondiente a la pubertad,
se ajusta a una función logística:
y = a/(1+exp(-b(t-tv))).
“y”
depende del efecto aditivo de la hormona de crecimiento y los esteroides
sexuales que, además de una acción anabólica directa, tienen un efecto
modulador sobre la secreción de hormona de crecimiento (3).
Igual que los restantes métodos que intentan ajustar
el crecimiento a una o varias funciones matemáticas, éste es discutible, ya
que es prácticamente imposible que ninguno de ellos pueda expresar con precisión
todos los accidentes que se observan en la curva de crecimiento, como por
ejemplo la inflexión que se produce en las últimas semanas de la gestación,
el proceso de canalización de los primeros meses de vida o el brote de
crecimiento de la adrenarquia. Esto solo puede lograrse con fórmulas
extraordinariamente complejas, que tienen que introducir un número elevado de
parámetros o exigen el conocimiento previo de datos como el momento del pico de
crecimiento máximo o la altura máxima alcanzable.
La aportación más importante del modelo de Karlberg
es que correlaciona las características y morfología de la curva con los
procesos que se están produciendo y los factores de crecimiento que actúan en
los distintos periodos y teóricamente permite detectar precozmente la alteración
de uno de estos factores a través de la ausencia o retraso del componente de la
curva dependiente de él (4).
Crecimiento
en los distintos periodos del desarrollo
Aunque el crecimiento es un proceso continuo, que se
inicia con la reacción de fecundación en el óvulo y termina al final de la
adolescencia, el ritmo o velocidad varía a lo largo del tiempo y se pueden
separar dos grandes períodos: la etapa intrauterina y el período postnatal.
Crecimiento
en el periodo prenatal
A pesar de ser un intervalo cronológicamente tan
corto, el periodo prenatal tiene una gran proyección en la biología y patología
del crecimiento debido a la trascendencia biológica de lo que en él acontece:
la transformación de una célula pluripotente e indiferenciada, el zigoto, en
un organismo tan complejo como el recién nacido humano.
La regulación del crecimiento durante este periodo
es casi exclusivamente autocrina y paracrina, ocupando un lugar destacado la
transferencia de nutrientes a través de la placenta, que a su vez modulan la
secreción de insulina. La acción conjunta de ambos (nutrientes e insulina)
estimulan la síntesis de IGF I e IGF II y modulan su actividad regulando el
equilibrio entre sus proteínas transportadoras y el número y afinidad de los
receptores (5).
A lo largo de todo el periodo prenatal el crecimiento
se hace a expensas sobre todo de la multiplicación celular pero el ritmo mitótico
y la importancia relativa de la hiperplasia, del aumento de tamaño o
hipertrofia celular, y del depósito de sustancias extracelulares varía desde
las primeras semanas hasta el final de la gestación.
De la semana 4 a la 18 el embrión crece casi
exclusivamente por hiperplasia; la tasa de mitosis es muy elevada y el tamaño
celular pequeño, lo que se refleja en una aumento extraordinariamente rápido
del ADN con cambios muy escasos en el contenido de ARN, que traduce una síntesis
proteica muy poco importante. A esta fase sigue un etapa intermedia de
hiperplasia e hipertrofia, con aumento del tamaño celular y disminución del índice
mitótico, durante la cual el ADN aumenta más lentamente que el contenido
proteico. Finalmente, a partir de la 28 semana, el tamaño celular sigue
aumentando y el índice de mitosis se reduce aun más. Simultáneamente se
producen cambios importantes en la composición corporal con reducción del agua
total, a expensas del agua extracelular y un incremento del depósito de grasa
en el tejido subcutáneo.
Estos cambios en el tipo de proceso, hiperplasia e
hipertrofia, en el ritmo de la multiplicación y crecimiento celular y en el depósito
de grasa y otras moléculas son responsables de la morfología de la curva de
crecimiento caracterizada por un aumento progresivo de la velocidad de
crecimiento en longitud, que alcanza su máximo a la 18 semana, mientras que el
incremento máximo de peso tiene lugar más tardíamente, hacia la semana 34
(Fig. 3). Cerca del término, el crecimiento fetal se desacelera debido a la
limitación del espacio uterino y a la incapacidad de la placenta para atender
las elevadas demandas energéticas y plásticas del feto a término. Esto
produce una inflexión o decalage en la curva, que se corrige tras el nacimiento
al cesar las restricciones intrauterinas (Fig. 3).
Crecimiento
postnatal
Tampoco después del nacimiento la velocidad de
crecimiento y el avance madurativo siguen una marcha uniforme, de manera que se
pueden diferenciar tres periodos: el periodo de crecimiento acelerado de la
primera infancia, el periodo de crecimiento estable de la etapa preescolar y
escolar y el periodo de aceleración del crecimiento de la pubertad.
Primera
infancia:
Comprende los dos primeros años de la vida
extrauterina. Se trata de un periodo de crecimiento rápido, que se va
desacelerando desde el nacimiento, una vez que se supera el periodo de
crecimiento de recuperación, compensador de la restricción de las últimas
semanas de vida intrauterina.
Durante este periodo se producen cambios importantes,
entre ellos la sustitución del mecanismo de regulación paracrino-autocrino del
periodo fetal por la regulación endocrina, en la cual la hormona de crecimiento
hipofisaria pasa a ocupar un papel destacado
a partir del sexto mes. Al mismo tiempo, el patrón de crecimiento que
estaba condicionado por el fenotipo materno se sitúa definitivamente en el
canal correspondiente al genotipo del niño por lo que, al contrario de lo que
sucede posteriormente, en esta edad es frecuente que en las curvas de distancia
se crucen las líneas percentilares en sentido ascendente (catch
up) en los hijos de madres bajas y en sentido descendente (lagging
down) en los de madres de gran tamaño. Según datos de Smith estos cambios
de la senda de crecimiento finalizan habitualmente entre los 4 y 18 meses (6).
Además del peso y de la talla otros parámetros
antropométricos sufren cambios importantes: hay un aumento notable de la grasa
corporal y una modificación de las proporciones corporales con aumento
progresivo del segmento inferior debido al crecimiento rápido de los miembros.
Periodo
de crecimiento estable
Comprende el periodo preescolar y escolar y se extiende desde los tres años
hasta el comienzo del estirón puberal. Es un periodo de crecimiento lento y
uniforme. La talla aumenta aproximadamente de 5 a 7 cm/año y sus incrementos
tienden a disminuir ligeramente hasta alcanzar la mínima velocidad en el
momento en que se inicia el estirón puberal.
Hacia la edad de 7-8 años, el ritmo de desaceleración
disminuye y se observa un aumento ligero y transitorio de la velocidad (mid-childhood
spurt). El peso sigue también un aumento lento y constante pero, al
contrario que la talla, tiende a acelerarse progresivamente.
Pubertad
y adolescencia
La pubertad se caracteriza por importantes cambios
somáticos y emocionales, que coinciden con el proceso de maduración sexual. Es
un periodo en el que coexisten un ritmo de crecimiento elevado y fenómenos
madurativos importantes, que van a culminar con la consecución de la talla
adulta, la expresión completa del dimorfismo sexual y el logro de la capacidad
reproductiva.
El rasgo más característico del crecimiento somático
es el denominado estirón puberal, que
consiste en una aceleración brusca e intensa del crecimiento en longitud, que
se acompaña de un proceso de remodelación morfológica y del crecimiento y
maduración de las gónadas y genitales.
El estirón puberal es un fenómeno filogenéticamente
reciente que sólo se manifiesta con claridad en los primates, y es muy difícil
de expresar matemáticamente. En la representación gráfica aparece como una
aceleración que sigue a la fase de crecimiento más lento de la etapa
prepuberal. La curva es ligeramente asimétrica y muestra una rama ascendente
que se inicia en el momento en el que la velocidad de crecimiento es mínima;
alcanza su máximo, por término medio, a los 12 años en las niñas y a los 14
años en los niños, y desciende rápidamente a partir de este momento.
En el estirón participan prácticamente todas las
estructuras corporales, pero lo hacen de manera desigual, y afecta más a la
longitud del tronco que a los miembros. Por eso, cuando se interrumpe o acorta
el periodo de crecimiento prepuberal, como sucede en los casos de pubertad
precoz, el segmento inferior es proporcionalmente corto en relación con la
talla total. Por el contrario, en las situaciones de pubertad retrasada o
infantilismo es muy frecuente, además de la talla alta, el hábito eunucoide.
Junto a las modificaciones en el tamaño y las
relaciones segmentarias se producen en este periodo cambios importantes en la
composición del organismo, que afectan sobre todo a las proporciones de masa
muscular, grasa y hueso. Comparando en su conjunto el crecimiento de la masa
corporal libre de grasa y de la grasa, se observa una diferencia muy ostensible
entre ambos sexos. En los varones, el incremento de los tejidos no grasos es
mucho más intenso; en cambio, las niñas acumulan mayor cantidad de grasa, lo
que constituye una manifestación más del dimorfismo sexual.
PRINCIPALES
MÉTODOS DE VALORACIÓN DEL CRECIMIENTO
El crecimiento es un proceso tan complejo que es
imposible estudiarlo con precisión en su totalidad. Por eso, para valorar los
aspectos más importantes se ha seleccionado un conjunto de parámetros o
medidas denominados indicadores de
crecimiento, cuyo análisis permite hacer una estimación aproximada de la
forma en que se producen los cambios somáticos.
En un sentido general, un indicador de crecimiento es
cualquier dato mensurable que sirva para evaluar un aspecto parcial del
crecimiento. Los más ampliamente utilizados en la clínica son:
-
Parámetros o medidas antropométricas y hormonales.
-
Determinaciones bioquímicas.
-
Exámenes funcionales o pruebas de eficiencia.
Solamente un número reducido de pacientes necesitará
una valoración más completa utilizando las modernas técnicas de diagnóstico
de imagen y estudios moleculares (8). Su estudio se sale de los objetivos de
esta mesa en la que vamos a exponer las técnicas antropométricas que más
interés tienen para el pediatra general.
En primer lugar el Dr. Pozo revisará la valoración
auxológica, a continuación el Dr. Moreno expondrá la utilidad de los
distintos métodos para evaluar la composición corporal y finalmente la Dra.
Sobradillo tratará de la maduración ósea y su utilidad para la estimación de
la talla adulta.
BIBLIOGRAFÍA
1.-Hernández
M. El patrón de crecimiento humano. Factores que regulan el crecimiento. An Esp
Pediatr 1992: 36; Suppl 50: 9-18.
2.-Tanner
JM. Foetus into Man. Physical growth from conception to maturity. 2nd
ed. Cambridge MA: Harvard University Press 1989.
3.-Karlberg
J. A biologically-oriented mathematical model (ICP) for human growth. Acta
Paediatr Scand 1989; Suppl 350: 70-94.
4.-Karlberg
J. The human growth curve. En: Ulijaszek SJ, Johnston FE, Preece MA. The
Cambridge Enciclopedia of Human Growth and Development. Cambridge: Cambridge
University Press 1998: 108-113.
5.-Gluckman
PD, Harding JE. Nutritional and hormonal regulation of fetal growth-evolving
concepts. Acta Paediatr 1994; Suppl 399: 60-63.
6.-Smith
DW. Growth and its disorders. Philadelphia: W.B. Sanunders, 1977.
7.-Hernández
M. Fisiología y valoración del crecimiento. En: Hernández M, ed. Pediatría 2ª
Ed. Madrid. Díaz de Santos, 1994; 9-23.
8.-Argente
J, Pérez-Jurado LA, Sotos J. Bases moleculares de la patología del
crecimiento. Rev Esp Pediatr 2000; 56 (1): 94-118.
PIE
DE FIGURAS
Figura
1.- Curva de velocidad del peso en el chimpancé. Son evidentes los dos períodos
de crecimiento rápido y el dimorfismo sexual.
Figura
2.-Modelo de los tres componentes: "Infancy,
Childhood, Puberty". (ICP). Curva de altura alcanzada. J. Karlberg (3).
Figura
3.-Curvas de velocidad de crecimiento durante el período intrauterino y las
primeras 40 semanas de vida postnatal. JM Tanner (2).
Figura 1
Figura 2
Figura 3