Рост: модель, вариабельность и сроки

В исследованиях роста и развития важная роль отводится концеп­ции моделей. Модель в общем значении (как и модель, по которой кроят одежду разных размеров) обозначает пропорциональность, обычно в виде комплексного набора пропорций, а не просто еди­ничное пропорциональное соотношение. Модель роста также представляет собой пропорциональность, но в еще более сложном виде, поскольку относится не просто к набору пропорциональных соотношений в момент времени, а к изменению этих пропорцио­нальных соотношений с течением времени. Иными словами, физи­ческое строение тела в любом промежутке времени является моде­лью соотнесенных в пространстве частей. Однако здесь мы имеем модель высшего уровня, а именно модель роста, которая подразу­мевает изменения данных пространственных пропорций с течени­ем времени.

Рис. 2-1. Схематичное изображение изменений общих пропорций тела в ходе нормального роста и развития. После 3-го месяца внутриутробного развития происходит постоянное уменьшение про­порций головы и лица относительно общего размера тела. (Цит. по: Robbins WJ et al: Growth, New Haven, 1928, Yale University Press.)

На рисунке 2-1 изображены изменения общих пропорций тела в процессе нормального роста и развития. В зародышевом состоя­нии, приблизительно на 3-м месяце внутриутробного развития, го­лова составляет почти 50% общей длины тела. На данном этапе че­реп больше лицевой части и составляет больше половины всей го­ловы. Конечности, напротив, находятся в зачаточном состоянии, а туловище недоразвито. К моменту рождения туловище и конеч­ности вырастают быстрее головы и лица, поэтому пропорция голо­вы относительно тела уменьшается до 30%. Обшая модель роста следует далее этой тенденции с прогрессивным сокращением размера головы до 12% у взрослого. В момент рождения ноги состав­ляют около одной трети общей длины, в то время как у взрослого они составляют около половины. Как видно из рисунка 2-1, ниж­ние конечности претерпевают большее развитие после рождения. Все эти изменения, являющиеся частью нормальной модели роста, характеризуются как «цефалокаудальный градиент роста». Это по­просту означает наличие оси развития от головы к ногам.

 

Рис. 2-2. Кривые роста четырех основных тканевых систем организма. Как видно из графика, развитие нервных тканей почти полностью заверша­ется к 6—7 годам. Кривая развития общих тканей, включая мышцы, кости и внутренние органы, имеет изогнутую форму с некоторым замедлением роста в детстве и усилением в пубертатном периоде. Лимфоидные ткани сильно опережают в развитии взрослый уровень в конце периода детства, а затем идут на спад во время бурного развития половых тканей. (Цит. по: Scammon RD: The measurement of the body in childhood. In Harris JA (editor): The measurement of man, Minneapolis, 1930, University of Minnesota Press.)

 

Другим аспектом модели нормального роста является то, что не все ткани тела растут с одинаковой скоростью (рис. 2-2). Очевидно, что мускулатура и части скелета растут быстрее, чем мозг и центральная нервная система, что и отражается на относительном уменьшении размера головы. Общая модель роста является отраже­нием роста различных тканей, составляющих целый организм. Иными словами, причиной неравномерности роста является кон­центрация растущих с разной скоростью тканевых систем в различ­ных частях тела.

Рис. 2-3. Изменение в пропорциях головы и лица в ходе развития. В момент рождения лицевая часть и челюсти относительно недоразвиты в сравнении со взрослым состоянием. В результате, пос­ле рождения происходит больший рост лицевых, а не черепных структур. (Цит. по: Lowery GH: Growth and development of children, ed 6, Chicago, 1973, Mosby.)

Рис. 2-4. Рост нормального ребенка, изображенный на диаграмме (девочка). Отметим, что девочка на протяжении всего наблюдения имела 75% роста и массы тела. (Цит. по: Hamill et al: National Center for Health Statistics, 1979; chart copyright Ross Laboratories, 1980.)

Даже в рамках головы и лица градиент цефалокаудального рос­та оказывает сильное влияние на пропорции и ведет к изменению пропорций в процессе роста (см. рис. 2-3).

Если произвести сравнение пропорций черепа новорожденного с черепом взрослого, то легко заметить, что у ребенка размер чере­па намного больше, чем лица. Это изменение в пропорционально­сти с акцентом на рост лица относительно черепа является важным аспектом модели лицевого развития. Если рассматривать модель лицевого развития в перспективе цефалокаудального градиента, неудивительно, что нижняя челюсть, находясь дальше от мозга, растет больше и позже верхней челюсти, находящейся ближе.

Рис. 2-5. Рост нормального ребенка, изображенный на диаграмме (мальчик). Отметим изменение модели роста между 10 и 11 годами, возникшее в результате влияния серьезного заболевания, с час­тичным восстановлением на 13-м году жизни. (Цит. по: Hamill PW et al.: Physical growth: National Center for Health Statistics percentiles, Am J clin nutr 32:607-629,1979; chart copyright Ross Laboratories, 1980.)

Важным аспектом модели является ее предсказуемость. Модели повторяются, как в структуре паркетного покрытия разных цветов, так и меняющихся с течением времени скелетных пропорций. Про­порциональные соотношения в рамках модели могут быть выраже­ны математически, и единственной разницей между моделью роста и геометрической моделью является временное измерение. Рассма­тривая модель таким образом, можно дать более точное определе­ние составляющим модельных изменений. Изменение, безусловно, означает перемены в предсказуемой модели математических соот­ношений. Изменение модели роста означает изменение в ожидае­мой и предсказуемой последовательности изменений пропорций индивидуума.

Второй важной концепцией в исследовании роста и развития является вариабельность.

Очевидно, что все люди разные, как в развитии, так и во всем остальном. Бывает сложно, но клинически очень важно опреде­лить, является ли индивидуум лишь пограничным случаем нормы или его развитие выходит за рамки нормального.

Оценка степени отклонения от обычной модели и количествен­ное выражение вариативности полезнее классификации людей на нормальных и ненормальных.

Одним из способов является оценка определенного ребенка от­носительно ровесников по стандартному графику роста (рис. 2-4). Хотя графики подобного рода обычно используются для определе­ния роста и массы тела, таким же образом может быть оценен рост любой части тела. Жирными линиями на графиках показаны «нор­мальные отклонения», выведенные в результате широкомасштабных исследований групп детей. Индивидуум, стоящий точно по центру нормального развития, попадает на 50% линию графика. Те, чье развитие превышает 90% от всего населения, располагаются за 90% линией, а меньше 90% — за 10% линией.

Существует два способа определения скорости роста ребенка с помощью данных графиков. Во-первых, определяется положе­ние индивидуума относительно группы. За основу берется то, что если ребенок превышает 97% барьер группы, то он должен прой­ти специальное обследование, прежде чем его определят в группу с ускоренным развитием. Во-вторых, что, скорее, более важно, графики роста могут быть использованы для наблюдения ребенка с течением времени и для отслеживания нежелательных измене­ний модели роста (рис. 2-5). Модель задается заранее. Для графи­ка это означает, что рост ребенка должен следовать по одной про­центной линии в любом возрасте. При процентном изменении положения индивидуума относительно группы сверстников, осо­бенно если это изменение ярко выражено, лечащий врач должен подозревать некоторое отклонение от нормального роста и прове­сти более глубокое обследование. Безусловно, существуют облас­ти серого цвета за границами нормальных отклонений, в которых рост сложно охарактеризовать как нормальный.

Последним важным фактором физического роста и развития являются сроки. Вариабельность развития происходит по несколь­ким причинам: в результате нормальных отклонений, в результате влияния факторов за рамками нормы (например серьезные заболе­вания) и под действием времени. Различия в сроках возникают из-за того, что те же самые события происходят у различных инди­видуумов в разное время — или, иными словами, биологические ча­сы у всех установлены по-разному.

 

Рис. 2-6. Рост может быть отображен в виде соотношения массы и роста в любом возрасте (линия черного цвета) или как степень изменений в лю­бом взятом интервале (линия красного цвета, отображающая те же данные, что и черная). Кривая, изображенная в виде черной линии, называется «ди­станционной кривой», а красная линия называется «кривой скорости». На графике скорости более ясно отображена акселерация и отставание в развитии. Эти данные взяты при наблюдении одного определенного ре­бенка, сына французского аристократа 2-й половины XVIII века, чье разви­тие шло по типичной модели. Отметим акселерацию развития в подростко­вом возрасте, пришедшемся у данного индивидуума на 14 лет. (Цит. по: Tanner JM: Growth at adolescence, ed 2, Oxford, 1962, Blackwell Scientific Publications.)

 

Различия в сроках роста и развития можно наблюдать в процес­се взросления. Некоторые дети растут быстро и взрослеют рано, за­вершая в короткие сроки свое развитие, и, таким образом, находят­ся в верхней части графика развития, где их догоняют ровесники. Другие растут и развиваются медленно и отстают даже по прошест­вии отпущенного времени и догоняют своих сверстников лишь позднее. В подростковом возрасте все дети переживают скачок в развитии, который можно наблюдать на графике изменения рос­та и массы (рис. 2-6), однако этот скачок происходит у разных де­тей в разное время.

 

Рис. 2-7. Кривые развития девочек с ранним, средним и поздним созре­ванием. Интересно отметить, что чем раньше происходит подростковый скачок развития, тем он интенсивнее. Очевидным является то, что девочка, созревание которой произошло в 11 или 12 лет, будет больше тех, созрева­ние которых наступило позднее. В каждом случае менархе (Ml, М2, М3) произошло после пика скорости роста.

 

Влияние временных различий на развитие четко наблюдается у девочек, у которых начало менструации, часто называемое ме­нархе, является отличным индикатором наступления половой зрелости. Половая зрелость сопровождается скачком роста. При сравнении кривых ранней, средней и поздней зрелости дево­чек на рисунке 2-7 видны яркие отличия в росте этих девочек в хо­де развития. В возрасте 11 лет у рано созревших девочек пик рос­та пройден, в то время как у поздно созревших скачок роста еще не начался.

 

Рис. 2-8. Кривые скорости роста четырех девочек с различным временем наступления менархе, где первая менструация была взята за нулевую точку отсчета времени. Очевидно, что модель роста во всех случаях практически одинакова и почти все отклонения вызваны различными сроками.

 

Данный вид расхождения в сроках может играть важную ролі в различиях развития.

Из-за времени и вариативности хронологический возраст чаете не является достоверным индикатором индивидуального состоя­ния развития. Хотя возраст обычно измеряется хронологически, как количество времени, прошедшее с момента рождения, также возможно измерять возраст биологически, в виде прогресса различ­ных стадий развития. Различия в сроках могут быть сокращены при использовании возраста не с хронологической точки зрения, а как выражение индивидуального состояния развития. Например, если данные о прибавке в росте у девочек пересчитываются с использо­ванием менархе в качестве точки отсчета времени (рис. 2-8), стано­вится очевидным, что девочки с ранним, средним или поздним раз­витием имеют схожие модели роста. В данном графике стадии по­лового развития заменены на хронологическое время для создания биологической временной шкалы, где демонстрируется, что моде­ли имеют временные различия с хронологической точки зрения, а с физиологической точки зрения одинаковы. Эффективность ис­пользования биологического возраста для сокращения временных различий делает данный подход полезным для оценки состояния развития ребенка.