DÉVELOPPEMENT (biologie)Le développement humain

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La maturation

Les Latins qualifiaient de maturus « ce qui se produit au bon moment ». Des phénomènes biologiques temporels, mais aussi spatiaux, vont survenir à cette phase du développement qui fait suite, sans démarcation nette le plus souvent, à la phase précédente d'organisation.

Les organes internes d'un nouveau-né humain fonctionnent dès son premier cri : si son cœur bat depuis plusieurs mois, ses poumons inspirent et expirent l'air atmosphérique à cet instant, un peu plus vite toutefois qu'ils ne le feront plus tard. Sa moelle osseuse, ses organes lymphoïdes, dans des proportions différentes (mais qui tendront à rejoindre celles de l'adulte), émettent en nombre adéquat dans le torrent circulatoire, globules rouges, plaquettes, polynucléaires et lymphocytes. Ces derniers, grâce pour certains d'entre eux au thymus (lymphocytes T), vont acquérir les propriétés de reconnaissance du soi et du non-soi qui font qu'un individu n'est semblable qu'à lui-même si l'on excepte le cas des jumeaux vrais.

Chez l'enfant né avant terme, il arrive que la maturation enzymatique ne soit pas parfaite. On peut imaginer que le programme génétique n'a pas eu le temps (ce n'était pas son « heure ») de se mettre à fonctionner. On explique de la sorte certains ictères du nouveau-né qui tardent à s'éclaircir. Certaines molécules médicamenteuses, des agents physiques (lumière bleue monochromatique) viendront à bout de l'anomalie.

Par ailleurs, le prématuré saigne facilement car sa production de vitamine K, et la production de prothrombine dont cette vitamine favorise l'élaboration ne sont pas encore synthétisées à leur taux physiologique. Les néo-natologistes connaissent bien et savent pallier ces phénomènes d'« immaturité enzymatique » liés à la prématurité.

Il n'est pas possible de décrire en détail le phénomène de maturation pour tous les organes, en leur temps et en leur lieu. Mais il est trois systèmes essentiels qui méritent d'être étudiés de plus près, car ils conditionnent directement le développement humain dans son ensemble :

– la maturation osseuse et la croissance staturo-pondérale qui sont l'apanage de tous les Vertébrés ;

– la maturation sexuelle et la puberté qui ouvrent aux possibilités de la reproduction et qui se déclenchent de façon assez comparable chez tous les Mammifères ;

– la maturation cérébrale liée aux immenses possibilités de développement du cerveau et plus particulièrement du cortex, et qui sont propres à l'être humain.

Toutes ces fonctions sont génétiquement programmées, avec quelques variations ethniques (la petite taille des Pygmées serait liée – selon Mérimée et coll., 1981 – à un déficit marqué en un des facteurs hormonaux de croissance dit somatomédine C), et avec quelques variations liées à l'environnement (depuis un siècle, la croissance staturale a augmenté de 10 à 15 cm dans les populations européennes et d'Amérique du Nord pour des raisons extérieures imparfaitement connues).

L'intervention directe ou indirecte des synthèses hormonales est évidente dans les trois systèmes pris comme exemple (releasing factors d'origine hypothalamique, hormones anté-hypophysaires, sexuelles, thyroïdienne).

La maturation osseuse et la croissance staturo-pondérale

L'œuf humain invisible à l'œil nu, le nouveau-né humain qui pèse en moyenne 3,2 kg et mesure environ 50 centimètres, l'adulte que nous connaissons et dont le poids et la taille varient sensiblement selon le sexe et l'ethnie d'origine, témoignent, lorsqu'on les compare, de l'inexorable programmation et des effets remarquables de la croissance en taille et en poids (fig. 6). Celle-ci est conditionnée avant tout par le développement harmonieux de l'appareil squelettique.

Courbes de croissance de l'enfant

Dessin : Courbes de croissance de l'enfant

Les courbes présentées ici ont été établies à partir d'un échantillon de population considéré comme normal dans le pays où ces diagrammes sont destinés à être utilisés. Il a été procédé, pour établir chacun des abaques, à une estimation, par voie statistique, de la valeur... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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1. L'ostéogenèse à point de départ membraneux (voûte du crâne, sternum, côtes par exemple) se fait par apposition directe, sous action enzymatique, d'une minéralisation phosphocalcique, au contact même des fibroblastes situés dans les zones d'accroissement (ainsi au niveau des sutures crâniennes actives responsables de l'accroissement volumétrique du crâne, donc des possibilités d'expansion du cerveau de l'enfant).

2. L'ostéogenèse à point de départ cartilagineux (base du crâne, os longs, vertèbres, bassin) :

– les épiphyses (ou extrémités des os longs, par exemple la tête du fémur) s'ossifient à partir de « noyaux » épiphysaires que l'on voit apparaître dans le temps sur les radiographies du squelette, à un âge et en un lieu déterminés (fig. 7) ;

Main et pied chez l'enfant

Dessin : Main et pied chez l'enfant

Développement osseux dans la main et dans le pied chez l'enfant normal. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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– les diaphyses des os longs (dont la croissance est si importante pour l'acquisition de la taille définitive) s'allongent par l'intermédiaire du cartilage de croissance. Les cellules dites « chondroblastes », dérivées des fibroblastes, se mettent en pile, se divisent, sont pénétrées par des capillaires qui apporteront les éléments nécessaires à la minéralisation des travées osseuses en formation.

La croissance en longueur de l'os est terminée lorsque la maturation et la fermeture du cartilage de croissance sont définitives. Les hormones sexuelles jouent un rôle majeur dans ce phénomène.

La croissance en épaisseur de l'os s'effectue sous l'action de la multiplication et de la minéralisation des fibroblastes de la couche cellulaire sous-périostée. C'est l'ossification périostale.

Les dysmaturations osseuses ou pathologie de la croissance staturale existent, en contre-point, à ces différents niveaux :

– craniosténoses du nourrisson par fermeture précoce des sutures crâniennes avec compression cérébrale, cécité, surdité (à moins que le chirurgien n'intervienne pour libérer les sutures) ;

– persistance des fontanelles, en particulier frontale (cas de la « pycnodysostose » avec nanisme dont souffrait probablement Toulouse-Lautrec) ;

– achondroplasie ou autres chondrodystrophies qui toutes entraînent nanisme et déformations par anomalie du cartilage de croissance ;

– dysplasie périostale, ou maladie des « os de verre », ou fragilité osseuse congénitale : les fractures spontanées se multiplient dans l'enfance et dans l'adolescence. La sclérotique (« périoste de l'œil ») est bleuâtre parce que dysplasique, mince et laissant voir par transparence la choroïde, membrane pigmentée de l'œil, située sous elle ;

– nanismes d'origine hormonale, « harmonieux » dans le nanisme hypophysaire qu'on améliore par l'administration d'hormone de croissance dite GH, d'origine humaine, « dysharmonieux » dans le nanisme lié à l'hypothyroïdie et disparu de nos jours depuis que l'hypothyroïdie est dépistée chez tous les nouveau-nés dans nos pays ;

– carences vitaminiques (rachitisme-vitamine D ; scorbut vitamine C) ou nutritionnelles chez des enfants atteints de troubles digestifs, ostéodystrophies chez des insuffisants rénaux, retards de croissance chez des enfants souffrant de cardiopathies congénitales cyanogènes (etc.).

La maturation sexuelle ou puberté

L [...]

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Embryon humain à quatre semaines

Embryon humain à quatre semaines
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Neurogenèse humaine

Neurogenèse humaine
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Migration des cellules de la crête neurale

Migration des cellules de la crête neurale
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Cerveau humain : développement

Cerveau humain : développement
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Écrit par :

  • : professeur de génétique médicale à la faculté de médecine de Lyon-Sud, médecin des Hôpitaux de Lyon

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Jacques-Michel ROBERT, « DÉVELOPPEMENT (biologie) - Le développement humain », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 01 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/developpement-biologie-le-developpement-humain/