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

 

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