Нормален пубертет: съображения за израстване в пубертета

Д-р Камелия Прокопиук, първичен ендокринолог

Д-р Кристина Думитреску, първичен ендокринолог

Национален институт по ендокринология „C.I. Пархон ”Букурещ

Надлъжният растеж се осигурява предимно от активността на хондроцитите в епифизарния растежен хрущял и се влияе от няколко хормона и растежни фактори по ендокринен и паракринен начин. Тяхното влияние е още по-сложно по време на пубертетен растеж. Половите стероиди играят решаваща роля в пубертетния растеж както системно - като пречат на оста GH-IGF1, така и локално - в епифизарния растежен хрущял. В момента се приема, че естрогените са отговорни и при двата пола за ускоряване на растежа и заваряване на растежния хрущял. Динамиката на телесния състав по време на пубертета е важен маркер на метаболитните промени, които настъпват през този период на растеж и съзряване.

Надлъжният растеж се дължи предимно на хондроцитна активност на нивото на епифизарната растежна плоча и е повлиян от много хормони и растежни фактори по ендокринен и паракринен начин. Тяхното влияние е още по-сложно през периода на ускорен растеж на пубертета. Половите стероиди играят решаваща роля в пубертетния растеж както на системно ниво чрез оста GH/IGF-1, така и на локално ниво на епифизарната растежна плоча. И при двата пола сега се приема, че естрогенът е критичният хормон при контролирането на ускорението и сливането на растежната плоча. Съставът на тялото по време на пубертета е маркер на метаболитните промени, които настъпват през този период на растеж и съзряване.

Пубертетен растеж

По време на пубертета скоростта на растеж се ускорява, регистрирайки пик от него на 22 месеца от започване; увеличаването на пубертета осигурява 15-20% от финалната талия. Доказано е, че амплитудата на пубертетния скок на растежа и пикът на скоростта на растеж корелират отрицателно с възрастта на пубертетно начало.

Времето на пубертетен растеж отразява сексуалния диморфизъм, както следва:

- при момичетата - пикът на темпа на растеж се регистрира при 40% от тях в стадия на развитие на гърдите B2 Tanner; при 30% от тях - в стадия на развитие на гърдите B3 Tanner; при 20% от тях, в етапа на развитие на гърдите B4 Tanner и само в 10% от тях в етапа на развитие на гърдите B1 Tanner (предпубертен аспект);

- при момчетата - пикът на темпа на растеж е регистриран при 60% от тях в етапа на развитие на тестисите G3 Tanner; 28% - в G4; 8% - в G2; 4% - в G5; диморфният модел (т.е. разликата във времето между пика на скоростта на растеж по-рано при момичетата, отколкото при момчетата) е свързан със забавянето при достигане на необходимите концентрации на естроген (от ароматизацията на тестостерон) при момчетата. (1)

Възрастта на пика на скорост на растеж в пубертета е обратно корелирана с неговата величина и при двата пола, съответно децата с пик на темп на растеж, които се появиха по-рано, имат по-важен скок в растежа по време на пика на растежа. Момчетата, които правят скок по-късно, ще имат по-ниско наддаване на тегло и по-висока минерална маса на костите и ще бъдат по-високи в пика на скоростта на растеж, в сравнение с момчетата, които правят скок по-рано (2); Децата, които имат по-бърз процент на полово съзряване, са склонни да имат по-висок риск от затлъстяване в зряла възраст. (2)

Пубертетният растеж се управлява от увеличаването на половите стероиди; при хората естрогените са отговорни за инициирането на пубертетен растеж и затваряне на намаляващите хрущяли и при двата пола; също така, пубертетният растеж се влияе от количеството мастна тъкан, съответно наддаването на тегло от 1 кг би намалило скока на растежа с 0,5 см при момичетата и 0,9 см при момчетата; финалната талия не е засегната поради ускорения растеж на дебелото дете в детството.

В пубертета има сексуален диморфизъм не само по отношение на моментите на пубертетни събития, но и по отношение на телесния състав:

1. Слаба маса

Ниското тегло е по-високо при мъжете, отколкото при жените. Магнитно-резонансното изобразяване (ЯМР), проведено върху здрави възрастни, показва, че мускулната маса спрямо общата чиста маса е 0,53 при мъжете и 0,47 при жените, като тази разлика между половете намалява с възрастта. (3)

При раждането около 40% от общата мускулна маса се намира в горната част на тялото (главата и торса), а в зряла възраст тези сегменти имат само 25-30% от общата мускулна маса; от друга страна, мускулната маса на долния влак се увеличава от 40% от общата мускулна маса при раждане до около 55% при възрастни.

До 14-15-годишна възраст момичетата и момчетата имат приблизително еднаква дебелина на мускулите на ръцете и краката (доказано чрез радиологични изследвания), а след тази възраст момчетата ще имат по-висока мускулна маса, особено в ръцете. Концепцията за по-добре развити мускули на горната част на тялото при мъжете в сравнение с жените е вторична сексуална характеристика. (4)

Съдържанието на костни минерали в крайниците и багажника е сходно между половете до около 16-годишна възраст. След тази възраст има значителни разлики между двата пола в съдържанието на костни минерали във всички области на тялото, а именно минералната маса е по-висока при момчетата, особено в скелета на крайниците. При момчетата пубертетът стимулира периосталната апозиция, а не ендокортикалното разширяване и следователно увеличава диаметъра на костите, дебелината на кората и диаметъра на гръбначния мозък, особено в крайниците. При момичетата естрогенът инхибира периосталната апозиция, но стимулира образуването на ендокортикална кост, поради което има: увеличаване на дебелината на кората, намаляване на диаметъра на костния мозък и леко увеличаване на диаметъра на надкостницата. Комбинацията от тези ефекти води до значителни разлики в здравината на костите между половете от пубертета. Поради тези контрасти между двата пола в пубертета, ефектите от забавения пубертет също се различават между половете и водят до по-малки размери на костите при момчетата и нормални или по-големи размери при момичетата. (4)

3. Мастна маса

При момичетата нивата на общата мастна маса (TBF) нарастват с доста постоянна скорост от средно 5,5 kg на 8-годишна възраст до средно 15 kg на 16-годишна възраст, след което тази норма значително намалява. . При момчетата общата мастна маса се увеличава от средно 5 кг на възраст от 8 до 11 кг на 14-годишна възраст, след което намалява до около 9 кг на 16-годишна възраст, оставайки по-късно на платото. Що се отнася до свободната мастна маса (FFM), при момичетата тя расте до около 15-годишна възраст, след което остава относително непроменена. При момчетата FFM расте стабилно между 8 и 18 години, по-бързо между 12 и 15 години. Мастната тъкан съдържа рецептори за естроген, андрогени и прогестерон; има разлики в експресията на тези рецептори между висцералната и подкожната мастна тъкан, както следва: естрогенните рецептори са по-ниски във висцералната мастна тъкан при юношите, отколкото при момичетата, а андрогенните рецептори са по-добре изразени във висцералната мастна тъкан и при двата пола; естрогените участват силно в увеличаването на количеството мастна тъкан и в разпределението на гиноидната мазнина. (3)

Важен аспект на телесния състав в пубертета е, че мастната тъкан действа като ендокринен орган. Адипоцитите, секретирани от адипоцита, се произвеждат в отговор на различни промени в метаболитния статус. Адипоцитокините включват: лептин, адипонектин и резистин. Тези молекули участват в метаболизма на липидите и липопротеините, съдовата хомеостаза и фибринолитичната функция, а някои имат няколко про и противовъзпалителни свойства. Лептинът функционира като регулатор на енергийния баланс, като потиска глада и влияе върху енергийната консумация на организма. Тя е тясно свързана с общата мастна маса, като нивата на серумния лептин са тясно свързани с подкожната мастна тъкан. Момичетата имат по-високи серумни нива на лептин, отколкото момчетата преди, по време и след пубертета. Препубертетни нива на лептин при момичета предсказват увеличаване на мазнините по време на пубертета. Половите стероиди са медиатори на сексуалния диморфизъм на концентрациите на лептин. (4)

Забавянето на линейния растеж в юношеството се причинява от вътрешен механизъм на растежен хрущял, наречен стареене на растежната плоча, с намаляване на скоростта на пролиферация на хондроцитите в растежния хрущял с възрастта; естрогените ускоряват растежа на растежния хрущял, увеличавайки скоростта на загуба на пролиферативен капацитет на клетъчен цикъл на хондроцитите.

Системни ефекти на половите стероиди върху оста GH-IGF1

Растежният хормон (GH) увеличава скоростта на растеж в пубертета чрез стимулиране на IGF1 (периферния ефектор на GH); в пубертета честотата на GH импулсите се увеличава 1,5-3 пъти с едновременно нарастване и GH/маса на пулса; серумната концентрация на IGF1 се увеличава в пубертета ~ 3-4 пъти с пик при 14,5 години при момичета и 15,5 години при момчета; половите стероиди влияят върху синтеза и секрецията на GH, оказвайки влияние върху секреторната организация и активиране на хипоталамо-хипофизарния соматостат, както следва:

- в неонаталния период половите стероиди влияят върху броя на хипоталамусните неврони, които стимулират соматотрофните клетки на хипофизата - GHRH (растежен хормон - освобождаващ хормон) и бъдещия им отговор на пубертетни стероиди;

- в пубертета андрогените модифицират синтеза на соматостатин (синтезиран в хипоталамусните неврони с инхибиторна роля върху секрецията на GH от соматотрофни клетки на хипофизата) и естрогени върху тази на GHRH; на ниво хипофиза, половите стероиди променят соматотрофичния отговор на соматостатин. (5)

андрогени

- дихидротестостерон (DHT) - увеличава скоростта на растеж при момчетата, независимо от оста GH-IGF1, възможно чрез директно действие върху андрогенните рецептори в растежния хрущял;

- тестостерон - увеличава скоростта на растеж във връзка с увеличаването на активността на оста GH-IGF1; Способността на тестостерона да стимулира секрецията на GH се дължи на превръщането му в естроген от ароматаза. (6)

естрогени

Голяма част от действието за увеличаване на скоростта на растеж в пубертета се упражнява от естроген през оста GH-IGF1; това действие се медиира от естрогенни рецептори (ER-α и ER-β), експресирани в хипоталамуса и предната хипофизна жлеза; Нивата на GH и естроген корелират положително в ранния пубертет и при двата пола;

- ендогенните естрогени в перипубертета повишават чувствителността към GH;

- екзогенните естрогени, прилагани през устата, изискват супрафизиологични дози за ефекта, които се метаболизират от чернодробната цитохромна система; пероралното приложение на естроген води до увеличаване на тяхната концентрация в порталната циркулация, като това явление нарушава чернодробния синтез на IGF1 с намаляване на серумната му концентрация; от своя страна, ниският IGF1 ще доведе чрез отрицателна обратна връзка до повишен синтез на GH и GHBP (GH свързващ протеин в кръвта); Следователно количеството на свързания GH ще бъде високо и концентрацията на свободния GH ще намалее, придружено от увеличаване на ангиотензиногена, липопротеините и свързващите протеини за повече хормони на стерол. (6)

Местни ефекти на половите стероиди върху растежния хрущял

- AR (андрогенни рецептори) са показани във всички области на растежния хрущял, независимо от възрастта или пола;

- DHT (дихидротестостерон) регулира пролиферацията и диференциацията на хондроцитите в растежния хрущял, вероятно чрез насърчаване на локалния синтез на IGF1 и чрез увеличаване на експресията на рецепторите на IGF1;

- Тестостеронът има същия тип действие след превръщане в DHT.

естрогени

- естрогенните рецептори се намират в пролиферативната и хипертрофичната област на растежния хрущял;

- демонстрира (in vitro) способността на хондроцитите да синтезират локално естроген; този локално генериран естроген би индуцирал пролиферация в PZ (пролиферативната област на растежния хрущял) и ще намали апоптозата в HZ (хипертрофичната област на растежния хрущял);

- in vivo естрогените инхибират клетъчното делене в пролиферативната област на растежния хрущял;

- процесът на намаляване на размера на хипертрофичната област, който зависи от възрастта, се засилва от естрогена.

Други ефекти на GH в пубертета

В началото на пубертета, физиологично, повишаването на концентрацията на растежен хормон (GH) ще причини:

- повишаване на инсулиновата резистентност чрез пост-инсулиново антагонистично действие (само за въглехидратния метаболизъм);

- усилване/увеличаване на действието на гонадотропините върху яйчника за стимулиране на стероидогенезата на текално ниво и регулиране на фоликуларното развитие (чрез IGF1 или чрез директно действие).

В началото на пубертета изглежда физиологично: хиперинсулинизъм, компенсиращ повишаването на инсулиновата резистентност. Хиперинсулинизмът ще причини:

- намален IGF-BP1 (IGF1 свързващ протеин), който ще увеличи свободния IGF1, участващ в овариалната стероидогенеза;

- намаляване на SHBG (протеин, свързващ половите стероиди), което ще доведе до увеличаване на свободните сексуални стероиди, които насърчават половото съзряване;

- Инсулинът може да стимулира растежа на яйчниците. (6)

Заключение

По време на пубертета има редица промени, започвайки с по-бърз растеж на височина, хормонални колебания и завършвайки с изразени промени в телесния състав, промени, които правят тялото на бившето дете възрастен организъм, подходящ за размножаване и продължаване на вида.

Библиография:

1. Rogol A.D., Roemmich J.N., Clark P.A. Растеж в пубертета J. на здравето на юношите 2002; 31: 192–200

2. Siervogel RM, Demerath EW, Schubert KE, Chumlea W.C. Пубертет и тяло

Състав. Horm.Res 2003; 60 (suppl 1): 36-45.

3. Loomba-Albrecht LA Styne DM. Ефект на пубертета върху телесния състав. Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes. 2009 февруари; 16 (1): 10-5.