Grand oral du bac : Croissance et vieillissement
Publié le 12/11/2018
Extrait du document
L'HORMONE DE CROISSANCE
L'hormone de croissance est une protéine composée d'une chaîne de 191 acides aminés. L'histoire de sa découverte a commencé dès la fin du xixe siècle car on soupçonnait déjà le rôle de l'hypophyse dans les processus de croissance. Dans les années 1920, des chercheurs ont montré que des extraits de cette glande, prélevés chez des rats, stimulaient la croissance de souriceaux.
En juillet 1945, les américains Choh Hao Li et H.M. Evans publient leurs travaux sur l'extraction et la purification de l'hormone de croissance bovine. C'était une découverte importante car les médecins espéraient guérir le nanisme en utilisant cette hormone. Malheureusement, celle-ci se révélera incapable de stimuler la croissance chez les jeunes enfants. Il faudra attendre 1957 pour que les médecins disposent d'hormone de croissance humaine extraite de l'hypophyse de personnes décédées et puissent traiter efficacement cette maladie. Après des études minutieuses sur la structure chimique des hormones bovines et humaines, les chercheurs ont mis en évidence quelques différences notables expliquant pourquoi l'hormone bovine n'avait aucune action chez l'homme.
Aujourd'hui, le génie génétique est capable d'introduire le gène de l'hormone de croissance humaine dans des bactéries, des plantes et même des mammifères, permettant la production directe d'hormone de croissance.
DE LA NAISSANCE A LA MORT
La mesure de la taille d'un enfant révèle toujours des surprises aux adultes, habitués à garder une taille constante.
La croissance de nos enfants nous rappelle le temps qui passe, usant nos corps aussitôt qu'ils ont fini de grandir. En effet, notre corps change sans cesse au cours de la vie. La cellule unique issue de la fécondation va se multiplier, puis ses cellules filles vont se différencier jusqu'à former un nouvel individu. Ce processus de croissance est loin d'être terminé à la naissance : il se poursuit jusqu'à l'âge adulte. Puis, progressivement, un autre processus se met en route : celui du vieillissement qui voit nos capacités décliner.
LA CROISSANCE
La croissance est un phénomène de longue durée, qui commence avec la fécondation et se poursuit jusqu'à l'âge adulte. Les modifications produites sur l'organisme sont à la fois d'ordre quantitatif et qualitatif. Sur le plan quantitatif, on observe un accroissement de la taille et du poids. Sur le plan qualitatif, on assiste à une différenciation (maturation) des organes et du métabolisme.
Croissance du corps
Chez l'homme, la vitesse de croissance est très importante durant la vie fœtale et diminue progressivement jusqu'à l'âge adulte. On observe toutefois deux grandes périodes d'accélération : de 0 à 5 ans, puis de 11 à 15 ans au moment de la puberté. La croissance est également irrégulière au cours de l'année : 30 % des enfants grandissent plus vite entre la fin de l'hiver et le début du printemps. Cette croissance n'affecte pas les différentes parties du corps et les organes de la même manière. Certains se développent très vite, d'autres plus lentement. Quelques-uns se développent beaucoup et d'autres très peu. De plus, leur période de croissance n'est pas toujours la même.
Ainsi, le corps mesure en moyenne 50 cm à la naissance et 170 cm à l'âge adulte. Il grandit de 120 cm.
• À lui seul le fémur gagne 30 cm et triple la longueur (15 cm à la naissance et 45 cm à l'âge adulte).
• L'autre os du membre inférieur, le tibia, triple également sa longueur (12 cm à la naissance et 36 cm à l'âge adulte).
Dès l'âge de 5 ans, la jambe atteint la moitié de sa longueur définitive et continue de prendre 3 cm par an jusqu’à la fin de la puberté. Il n'y a pas de pic de croissance pubertaire pour le membre inférieur.
• Le membre supérieur grandit selon un rythme comparable.
La maturation des membres peut être qualifiée de centripète car les extrémités (mains et pieds) atteignent leur taille adulte avant les segments intermédiaires (avant-bras et jambe), eux-mêmes y parvenant avant les segments proximaux (bras et cuisse).
• Le tronc (35 cm à la naissance, 80 cm à 1 m à l'âge adulte) montre une cinétique de croissance différente. Cette vitesse est importante entre 0 et 5 ans (25 cm), puis plus faible entre 5 et 10 ans, pour s'accélérer à nouveau pendant la puberté. L'augmentation de taille à la puberté est donc essentiellement due à la croissance du tronc.
• Le cas du crâne est bien spécifique car sa croissance est très différente de celle du reste du corps. Dès l'âge de 6 ans, il atteint 90 à 95 % de sa taille adulte.
Maturation physiologique
L’organisme ne change pas uniquement dans son apparence.
Il évolue également dans son fonctionnement biochimique (métabolisme).
Le métabolisme anaérobie (s'effectuant en l'absence d'oxygène), par exemple, est beaucoup moins important chez l’enfant que chez l'adulte. Cette « carence » est due à une pauvreté en lactate déshydrogénase, une enzyme intervenant dans la dégradation du glucose en absence d'oxygène. À l'inverse, les cellules sont beaucoup plus riches en mitochondries responsables du métabolisme oxydatif (fonctionnant grâce à certaines réactions dues à l'oxygène).
«
LA
CROISSANCE AU COURS DES AGES
La taille moyenne de l'homme a
régulièrement augmenté au cours du
passé et continue d'augmenter encore
aujourd'hui : 160 cm au Moyen Age,
162 cm en 1850, 170 cm en 1950.
Actuellement, la taille moyenne est de
165 cm pour les femmes et de 175 cm
pour les hommes.
On observe toutefois
des écarts notables : respectivement
153 cm et 165,5 cm au Japon, 169,6 cm
et 182,5 cm aux Pays-Bas.
Le rythme de croissance a également
changé.
À présent, la puberté
commence vers 13 ans alors qu'en
1850, elle débutait en moyenne à 15 ou
16 ans.
La croissance s'arrête également
plus tôt, vers 19 ans.
Jadis, un garçon
pouvait grandir jusqu'à 25 ans.
Le poids, en revanche, n'a pas
augmenté dans les mêmes proportions.
La silhouette générale est devenue plus
longiligne.
La raison est sans doute liée
au mode de vie sédentaire de notre
époque qui amoindrirait le
développement des muscles.
L'homme
moderne est donc plus grand mais
moins costaud que ses ancêtres.
Les
choses sont toutefois en train de
changer car, depuis une vingtaine
d'années, l'obésité gagne de plus en
plus de terrain.
Au lieu de retrouver ses
muscles d'antan, l'homme (et la
femme) va acquérir une couche
adipeuse supplémentaire.
une
corrélation entre la taille d'un
animal et sa longévité, dont l'homme
représente justement une exception
marquante, pour des raisons encore
discutées mais dont la médecine est
évidemment l'une des plus
importantes.
THÉORIES Plusieurs théories ont essayé
d'expliquer le vieillissement Pour la
théorie stochastique, le matériel
génétique et les capacités de réparation
des cellules sont altérés au cours du
vieillissement sous l'effet du
métabolisme et de l'environnement
(rayons X, substances toxiques).
L'accumulation de radicaux libres, liée
au métabolisme oxydatif, serait
particulièrement impliquée dans les
altérations de la membrane, mais
toucherait aussi l'ensemble des
structures cellulaires.
Des facteurs de
croissance contrôlant la prolifération
des cellules pourraient agir également
sur les processus du vieillissement
Une autre théorie suggère que la durée
de vie des cellules est génétiquement
programmée.
En faveur de cette
théorie, on peut citer l'exemple de
plusieurs maladies génétiques
entraînant un vieillissement prématuré
et aboutissant à donner à un enfant
l'aspect d'un vieillard.
Le syndrome de
Hutchinson-Gilford et celui de Werner
se manifestent par divers symptômes
tels que le blanchissement des cheveux,
1--------------l le flétrissement de la peau ou
décédées.
À présent, grâce aux progrès
de la génétique, elle est produite,
comme l'insuline ou divers facteurs de
coagulation sanguine, par des bactéries
issues du génie génétique.
Cette
technique moderne de production
limite considérablement les risques de
transmission d'une maladie.
À l'inverse, un excès d'hormone de
croissance provoque le gigantisme.
Chez l'adulte, il se traduit par une
reprise de la croissance des os plats du
visage, des pieds et des mains.
Il
provoque une acromégalie caractérisée
par un développement important des
arcades sourcilières, du menton, des
pommettes et des doigts.
iii1!J!!iffiUWii l'homme peut vivre jusqu'à 120 ans.
C'est l'un des mammifères qui a la plus
longue durée de vie.
Il existe d'ailleurs l'athérosclérose.
Dans le cas du premier
syndrome, la mort survient en
moyenne vers l'age de 12 ans alors que
la longévité est de 40 ans pour le
second.
De plus, des manipulations génétiques
sur le chromosome 1 de la mouche
drosophile ont montré qu'il était
possible d'augmenter significativement
la durée de vie maximale de cet insecte.
Des données similaires ont été trouvées
chez un champignon microscopique du
genre Podospora et le ver
Caenorhabditis e/egans.
Si l'implication
du génome est certaine dans le
vieillissement.
il ne fait toutefois aucun
doute que cette hérédité est très
complexe et ne se résume certainement
pas à l'existence d'un ou deux gènes
tout puissants.
Il est probable que les deux
mécanismes (acquis et génétique) ne
s'excluent pas mais possèdent chacun un
rôle dans le développement de la
sénescence.
VIEILLISSEMENT ET CELLULES
La recherche d'une théorie globale du
vieillissement passe par une étude du
vieillissement cellulaire.
Chez les
vertébrés, et en particulier chez les
mammifères, coexistent des cellules
capables de se diviser tout au long de la
vie et d'autres ne possédant pas cette
faculté.
Dans le premier cas, les cellules
possèderaient une capacité limitée de
division.
En culture, cette capacité
dépend de l'âge de l'individu (animal
ou homme) sur lequel a été prélevée la
cellule, mais également de son espèce.
La transplantation du noyau d'une
cellule jeune à une cellule vieille
redonne à celle-ci ses capacités initiales
de division (mitose).
L'information sur
la longévité de l'espèce ferait donc
partie du patrimoine génétique contenu
dans le noyau cellulaire.
Dans le cas de cellules ne se divisant
pas, comme les cellules nerveuses, on
note lors du vieillissement une
accumulation de certaines substances
(lipofuscine).
Le vieillissement de la cellule n'est pas
uniquement dO à une perte des
capacités mitotiques mais se traduit
aussi par une augmentation de la
viscosité de sa membrane et par une
diminution de la densité des récepteurs.
Cela explique, en partie, la baisse de la
sensibilité aux stimuli hormonaux et
aux neuromédiateurs.
De plus, lors du
vieillissement, le pontage entre les
protéines de soutien collagéniques
confère à la cellule une certaine rigidité.
Le vieillissement de la peau est la
marque du temps qui passe
1---------------'...._-----------� inexorablement Si le mode de vie
E spér an ce
de vie (années)
120
110
100
90
80 70
60
50
40
30
20 10
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�so�u�ris �� ����L-� �L- �� L- ---
1 Longévité maximale de quelques mammifères 1 (stress,
insomnie, surmenage,
tabagisme, excès de boisson alcoolisée,
exposition au froid et à la chaleur
sèche ...
) joue un rôle certain, le
principal accélérateur du vieillissement
cutané est le soleil, en particulier les
rayons ultraviolets (UVA surtout).
Ces
derniers agissent par effet cumulatif sur
le derme et l'épiderme.
• Dans l'épiderme, les cellules se
renouvellent moins vite, les glandes
sébacées et sudoripares fonctionnent
moins bien et la qualité du film
lipidique de surface est altérée :
l'épiderme s'amincit et s'aplatit à la
jonction derme-épidermique, tandis
que la couche cornée est plus épaisse
et moins stable.
La peau devient alors
sèche et rêche.
• Le derme, tissu de soutien et de
nutrition de la peau, subit des
détériorations : la microcirculation
capillaire est moins efficace, le réseau de
fibres de collagène s'altère.
Du fait
d'un moins bon fonctionnement des
fibroblastes, les fibres élastiques
s'altèrent.
les déchets toxiques sont mal
épurés.
La peau devient plus fine,
moins élastique.
Elle se ride et se
relâche progressivement
Les rides sont la conséquence d'une
atrophie localisée linéaire de la peau
touchant à la fois le derme et
l'hypoderme (en proportion variable
selon la localisation).
Les rides
d'expression sont la conséquence de la
traction répétitive des muscles peauciers
du visage soumis à nos mimiques.
Les
autres rides sont la conséquence
naturelle du relâchement des tissus.
Les
fines ridules qui parcheminent la peau
sont le résultat d'expositions solaires
cumulatives exagérées.
Les altérations spécifiques du
vieillissement sont nombreuses : peau
parcheminée, tâches brunâtres du
visage et du dos des mains, couperose
(dilatation permanente des vaisseaux
du visage), kératose (excroissance
cornée).
LE DÉCLIN DE L'INTELLECT
À l'heure actuelle, l'étude du
vieillissement cérébral constitue un axe
prioritaire de la recherche médicale.
On
commence seulement à mieux
connaître l'évolution des capacités
intellectuelles en cas de vieillissement
cérébral normal.
On sait que la
mémoire des faits récents, nécessaire
pour le stockage de l'information, est
altérée précocement La mémoire des
faits anciens est, en revanche,
relativement bien conservée.
L'altération de la mémoire épisodique,
celle qui permet l'enregistrement des
données, s'oppose à la relative
constance de la mémoire sémantique
ou mémoire du langage.
Les facultés de
raisonnement ne se dégradent que très
tardivement ainsi que le vocabulaire,
alors que les capacités d'organisation
spatiale ou psychomotrices le font
précocement, dès l'âge adulte.
Les
possibilités d'apprentissage persistent à
tout âge, bien que le gain obtenu pour
un même effort soit moins important.
Ainsi, on peut améliorer le
fonctionnement de la mémoire grâce à
un entraînement adéquat La perte de
mémoire, oubli bénin dO à la
sénescence, est extrêmement fréquente
chez la plupart des personnes âgées et
n'évolue en aucune manière vers la
démence sénile ou la maladie
d'Alzheimer.
L'USURE DU CORPS
• L'ostéoporose touche tout
particulièrement la femme après la
ménopause.
Elle se manifeste par une
déminéralisation du squelette
favorisant la fracture du col du fémur et
le tassement des vertèbres.
Le
traitement par œstrogènes et
progestérone après la ménopause
exerce un effet protecteur en limitant
cette dégradation des os.
Par ailleurs, il
induit des effets bénéfiques sur la
sphère génitale et sur l'humeur des
femmes traitées.
• L'incontinence urinaire touche 5%
des plus de 65 ans.
Son origine peut
être le vieillissement des sphincters,
une augmentation de la réactivité de la
vessie, un prolapsus ou une tumeur
génitale, une infection urinaire ou
encore une maladie neurologique.
•
L'arthrose est une maladie du
vieillissement des cartilages qui touche
toutes les articulations (main, poignet,
épaule, hanche, cheville ...
).
Si l'on ne
connaît pas de traitement spécifique de
cette maladie, le remplacement de
l'articula tion de la hanche aboutit à de
très bons résultats fonctionnels quel
que soit l'âge du patient
·La perte de l'audition pour les hautes
fréquences est considérée comme une
évolution normale avec l'âge, mais une
gêne auditive nette est signalée par
40 % des personnes à 75 ans, 60 % à
80 ans.
Dans ce cas, un examen par un
oto-rhino-laryngologiste doit être fait et
l'appareillage préconisé doit être placé
rapidement car, avec l'age, des
difficultés d'adaptation deviennent plus
importantes.
• Le vieillissement de l'œil est un
phénomène débutant dès l'age de vingt
ans.
Il se traduit par une augmentation
de densité du cristallin (cataracte).
De même, ce dernier perd
progressivement sa souplesse ce qui
entraîne des difficultés pour la vue
rapprochée (presbytie).
La maladie la
plus fréquente, la cataracte sénile,
atteint 18% des personnes entre 65 et
75 ans, 50 % entre 75 et 85 ans.
La
cataracte a bénéficié des progrès de
l'ophtalmologie et la pose d'implants
est une intervention efficace et bien
tolérée.
PRÉDIRE LA TAILLE
D'UN ENFANT?
Vouloir prédire la taille adulte d'un
enfant reflète une angoisse qui habite
chacun des parent : mon enfant
sera-t-il trop grand ou trop petit?
En clair : sera-t-il « normal »?
Beaucoup de formules sont utilisées,
mais la plus courante est sans doute
celle-ci.
On additionne la taille de la
mère et du père, on ajoute 13 pour les
garçons et retranche 13 pour les filles,
puis on divise le résultat par deux.
Cette
formule, très empirique, ne donne
évidemment qu'une valeur indicative et
peu fiable.
Dans le cas où les parents
ont exactement la même taille, leur
garçon sera forcément plus grand
qu'eux et leur fille forcément plus
petite.
Si le résultat ne vous satisfait pas, vous
pouvez toujours essayer celle-ci :
Taille de l'enfant adulte= Taille
moyenne de la popu lation /2 +Taille
moyenne des parents/2.
Ou alors, testez la méthode de
Roche-Wainer-Thissen (où a, b, c, d et e
sont variables en fonction de l'âge et
donnés par une table) :
Taille définitive de l'enfant=
(sa taille couchée x a) + (son poids en
kilos x b) +(la moyenne des
tailles des 2 parents x c) + (indice de
maturation osseuse [selon Greulich et
Pyle] x d) + e.
»
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