Начало подросткового возраста

Глава 4 Поздние этапы развития

Подростковый возраст: период раннего прикуса постоянных зубов

Начало подросткового возраста

Время полового созревания

Модели роста челюстно-лицевого комплекса

Изменение размеров

Ротация челюстей в процессе роста

Изменения челюстно-лицевого комплекса в ходе созревания и взросления

Изменения зубов и опорных структур

Изменения зубных рядов и окклюзии

Рост и развитие лица у взрослых

Подростковый возраст: период раннего прикуса постоянных зубов

Подростковый возраст — это половой феномен. Он может быть оп­ределен как период жизни, когда происходит половое созревание. Более конкретно, это переходный период между этапом юношест­ва и состоянием зрелости, в ходе которого появляются вторичные половые признаки, происходит всплеск роста, появляется возмож­ность деторождения, а также наблюдаются значительные физиоло­гические изменения. Все это развитие ассоциируется с созревани­ем половых органов и выделением половых гормонов.

Этот период особенно важен для ортодонтического лечения, поскольку физические изменения в подростковом возрасте оказы­вают значительное влияние на лицо и зубной ряд. Основными эта­пами челюстно-лицевого развития, происходящими в подростко­вом возрасте, являются замена смешанного прикуса на постоян­ный, акселерация общего лицевого развития, а также разный рост челюстей.

Рис. 4-1. Схематичное изображение каскада эндокринных сигналов, кон­тролирующих половое развитие. Пусковые факторы из гипоталамуса пере­носятся через ворота гипофизарной циркуляции в переднюю часть гипофи­за, где они инициируют процесс выработки гипофизом гонадотропных гор­монов. Они, в свою очередь, стимулируют клетки в яичках, яичниках и над­почечниках к выработке стероидных половых гормонов.

Начало подросткового возраста

Первые этапы полового созревания происходят в головном мозге, и хотя в исследованиях этой области был достигнут значительный прогресс¹, их стимулы до сих пор остаются неизвестными. Какими бы ни были причины, под влиянием внутренних часов или внеш­них факторов, клетки мозга в гипоталамусе начинают выделять ве­щества, называемые пусковыми факторами. Как сами клетки, так и способ их деятельности являются немного необычными. Эти нейроэндокринные клетки выглядят как обычные нейроны, одна­ко они выделяют вещества внутри клетки, которые цитоплазмой переносятся по аксону в богатую сосудами область у основания ги­поталамуса рядом с гипофизом (рис. 4-1). Вещества, выделяемые нервными клетками, попадают в капилляры этой сосудистой обла­сти и переносятся током крови на короткое расстояние до гипофи­за. Для системы венозной транспортировки нехарактерно переносить вещества из одной смежной области в другую, однако здесь сосуды предназначены именно для этой цели благодаря их специальному строению. На основании этого такая специальная сеть сосудов, аналогичная венозному снабжению печени, но в меньшем масштабе, получила название системы ворот гипофиза.

В передней части гипофиза пусковые факторы гипоталамус стимулируют клетки гипофиза для производства множества раз личных гормонов, называемых гонадотропинами гипофиза. И функцией является стимуляция эндокринных клеток для развития половых органов и производства половых гормонов. У каждого индивидуума происходит выделение мужских и женских гормонов и преобладание женских гормонов у мальчиков, а мужских гормонов у девочек является биологическим фактом и встречаете в практике каждодневных наблюдений. Вероятно, в этом и состоит баланс соперничающих мужских и женских гормонов.

У мужчин различные типы клеток в яичках производят как мужской половой гормон тестостерон, так и женские половые гормоны. Разные гонадотропины стимулируют каждую из этого типа клеток. У женщин гонадотропины гипофиза стимулируют секреции эстрогена яичниками, а позже прогестерона теми же органами. У женщин мужские половые гормоны производятся в коре надпочечников, стимулируемой другими гормонами гипофиза, и, веро­ятно, некоторые женские гормоны вырабатываются в коре муж­ских надпочечников.

В результате стимуляции гонадотропинами половые гормоны из яичников и коры надпочечников выделяются в кровь в количес­твах, достаточных для развития вторичных половых признаков и ускоренного роста половых органов. Рост уровня половых гормо­нов также вызывает другие физиологические изменения, включая акселерацию общего роста тела и сокращение лимфоидных тканей, как видно из классических кривых роста, описанных в главе 2. Рост нервных тканей не подвержен изменениям в подростковом возрас­те, поскольку он практически завершен к 6-летнему возрасту. Из­менения кривых роста челюстей, всего тела, лимфоидных и поло­вых тканей, однако могут быть результатом гормональных измене­ний, сопровождающихся половым созреванием (рис. 4-2).

Рис. 4-2. Кривые роста верхне- и нижнечелюстных тканей показаны на фоне кривых Scammon. Обратите внимание, что рост челюстей занимает промежуточное положение между кривыми нервного роста и общего роста, но нижняя челюсть ближе к кривой общего роста, чем верхняя. Акселера­ция общего развития тела в подростковый период, затрагивающая и челю­сти, идет параллельно с резким усилением развития половых органов. В это же время также происходит спад роста лимфоидной ткани.

Система, контролирующая уровень циркуляции половых гор­монов посредством нескольких нервных клеток гипоталамуса, ка­жется крайне сложной. Этот принцип, однако, используется в контрольных системах всего тела, а также в современной техно­логии. Каждая стадия контрольного процесса в результате приво­дит к усилению контрольного сигнала, аналогично усилению му­зыкального сигнала между магнитной головкой и динамиками в стереосистеме. Количество производимого гипофизом гонадотропина в 100—1000 раз больше, чем количество пусковых факто­ров, производимых гипоталамусом, а количество производимых половых гормонов в 1000 раз больше, чем количество всех гормо­нов гипофиза. Таким образом, система представляет собой трехсту­пенчатый усилитель. Она скорее представляет собой рациональную инженерную систему, чем сложный биологический феномен. По­хожее усиление контрольных сигналов головного мозга использу­ется в основном во всех системах организма.

Время полового созревания

Хотя здесь большую роль играет индивидуальный фактор, но поло­вое созревание и всплеск подросткового развития у девочек проис­ходит в среднем на 2 года раньше, чем у мальчиков (рис. 4-3)². По­чему так происходит, неизвестно, но этот феномен имеет большое влияние на время ортодонтического лечения, которое у девочек должно начинаться раньше, чем у мальчиков, чтобы использовать преимущества всплеска подросткового роста. Благодаря значитель­ным индивидуальным вариациям быстро созревающие мальчики достигают половой зрелости раньше медленно созревающих дево­чек, и необходимо помнить, что хронологический возраст играет очень малую роль в уровне развития индивидуума. Стадии развития вторичных половых признаков образуют физиологический кален­дарь подросткового периода, соотносимый с уровнем индивидуаль­ного физического развития. Безусловно, не все вторичные половые признаки видны на первый взгляд, но большинство можно оценить при самом поверхностном осмотре, который может проводиться и в стоматологическом кабинете.

Рис. 4-3. Кривые скорости роста в подростковый период, демонстрирую­щие разницу между девочками и мальчиками. На кривых скорости роста также отмечены соответствующие стадии полового развития (см. текст). (Цит. по: Marshall WA, Tanner JM: Puberty. In Falkner F, Tanner JM (editors): Human growth, vol 2, ed 2, New York, 1986, Plenum Publishing.)

Подростковый возраст у девочек может быть поделен на три эта­па на основании уровня полового развития. Первая стадия, находя­щаяся в самом начале всплеска физического роста, заключается в появлении зачатков груди и в ранних стадиях развития лобковых волос. Пик скорости физического роста наступает по прошествии одного года после начала первой стадии и совпадает со второй стади­ей развития половых признаков (рис. 4-3). В это время происходит заметное развитие груди. Лобковые волосы темнеют, и их область расширяется, также появляются волосы в подмышечных впадинах.

Третий этап развития девочек начинается спустя 1—1,5 года пос­ле второй стадии и характеризуется началом менструаций. В это время всплеск роста практически закончен. На данной стадии за­метно расширение бедер с распределением жира по женскому типу, а формирование груди заканчивается.

Выделить стадии полового развития у мальчиков более сложно, чем у девочек. Половое созревание начинается позже и длится дольше — около 5 лет по сравнению с 3,5 у девочек (рис. 4-3). У мальчиков с кривой общего роста организма в подростковый пе­риод могут ассоциироваться четыре стадии развития.

Первым признаком полового созревания мальчиков обычно яв­ляется «жировой всплеск». Созревающие мальчики набирают в весе и становятся полными и круглолицыми, с распределением жира почти по женскому типу. Вероятно, это происходит в результате вы­рабатывания эстрогена клетками Лейдига в яичках, до того как бо­лее многочисленные клетки Сертоли стимулируют производство тестостерона. На этой стадии мальчики могут страдать ожирением и выглядеть несколько непривлекательно. В это время также начи­нает увеличиваться мошонка и может происходить некоторое изме­нение пигментации.

На втором этапе, который начинается через год после первого, начинается всплеск роста. На данном этапе происходит перерас­пределение и относительное уменьшение подкожного жира, начи­нают появляться лобковые волосы и растет пенис.

Третий этап наступает через 8—12 мес. после второго и совпадает с пиком скорости роста. В это время появляются волосы в подмы­шечных впадинах и на верхней губе. Также происходит резкое разви­тие мышц вместе с уменьшением подкожного слоя жира и появлени­ем более жестких и угловатых форм тела. Распространение лобковых волос происходит по мужскому типу, но еще не распространяется до бедер. Пенис и мошонка почти достигают взрослых размеров.

Четвертую стадию, начинающуюся где-то через 15—24 мес. пос­ле третьей, выделить довольно сложно. В это время заканчивается всплеск роста. Происходит распространение волос на подбородке и верхней губе, волосы на лобке и в подмышечных впадинах приоб­ретают форму и цвет как у взрослого, и продолжается дальнейшее развитие мускулатуры.

Время наступления половой зрелости определяет важное отли­чие в индивидуальных размерах организма, так что на первый взгляд кажется парадоксальным следующее: чем раньше начло по­лового созревания, тем меньше размеры взрослого организма, и на­оборот. Рост зависит от внутрихрящевого роста костей на эпифизарных пластинах длинных костей, а половые гормоны оказывают двойное воздействие на внутрихрящевое развитие. Во-первых, по­ловые гормоны стимулируют ускоренный рост хрящей, что приво­дит к всплеску роста в подростковый период. Однако половые гор­моны также вызывают увеличение скорости скелетного созрева­ния, которое для длинных костей выражается в скорости трансфор­мации хряща в кость. Акселерация созревания даже больше, чем акселерация роста. Несмотря на быстрый рост в подростковый пе­риод, использование хряща идет быстрее, чем его замена. К концу подросткового периода последние хрящи трансформируются в ко­сти и эпифизарные пластины закрываются. С этого момента потен­циал роста иссякает и рост останавливается.

Это раннее прекращение роста после раннего полового созрева­ния особенно характерно для девочек. Именно поэтому существует разница размеров взрослого организма мужчин и женщин. Девочки созревают в среднем раньше и завершают свое развитие тоже рань­ше. Мальчики не намного больше девочек в подростковом возрас­те, но их рост продолжается дольше. Разница появляется благодаря медленному, но непрерывному росту до его всплеска, и, таким об­разом, когда всплеск роста начинается у подростков с поздним со­зреванием, то он начинается с более высокого уровня. Эпифизар­ные пластины закрываются медленнее у мужчин, чем у женщин, и поэтому остановка роста, сопровождающая достижение половой зрелости, более окончательна у девочек.

Рис. 4-4. На рост могут влиять расовые, этнические, национальные и другие факторы. На данном графике показано, что в среднем 10-летние мальчики в Нидерландах (черные линии) приблизительно на 5 см выше, чем их американские ровесники (красные линии). Данные подобного типа осо­бенно полезны для единовременного сравнения одного человека с груп­пой. Из-за сглаживающего эффекта средних показателей эти кривые не от­ражают изменений скорости во время всплеска роста у индивидуума (см. рис. 2-7).

Время полового созревания может испытывать как генетическое воздействие, так и воздействие со стороны окружающей среды. Су­ществуют рано созревающие и поздно созревающие семьи, а также некоторые индивидуумы в расовых и этнических группах созревают раньше остальных. Как видно из рисунка 4-4, голландские мальчики почти на 5 см выше своих американских ровесников в возрасте 10 лет, и, вероятно, в появлении этой значительной разницы важную роль играет наследственность и окружающая среда. У девочек для начала менструальных циклов требуется накопление определенного количе­ства жира. У девочек стройного телосложения начало менструации может быть задержано до достижения требуемого уровня жировых от­ложений. На самом деле у тренированных женщин-атлетов, в теле ко­торых совсем мало жира, может произойти остановка менструаций в ответ на слишком низкий уровень жировых отложений.

Сезонные и культурные факторы также могут влиять на общую скорость физического роста. Например, при равенстве всех осталь­ных факторов рост обычно ускоряется весной и летом, городские дети обычно созревают быстрее сельских, особенно в слаборазвитых странах. Подобный эффект обычно происходит благодаря гипотала­мусу и свидетельствует о том, что степень секреции пусковых факто­ров гонадотропина зависит от воздействия внешних раздражителей.

Рис. 4-5. В среднем всплеск роста челюстей происходит примерно в одно время со всплеском роста в высоту, но важно учитывать также и значитель­ный индивидуальный фактор. (Цит. по: Woodside DG: In Salzmann JA: Orthodontics in daily practice, Philadelphia, 1974, JB Lippincott.)

Стадии подросткового развития, описанные здесь, были соотне­сены с ростом. К счастью, рост челюстей обычно соотносится с фи­зиологическими изменениями при половом созревании таким же образом, как и рост (рис. 4-5). В подростковом возрасте наблюдается всплеск роста в длину нижней челюсти, который, однако, не так ре­зок, как всплеск роста в высоту, а также наблюдается умеренное уси­ление роста на швах верхней челюсти. Цефалокаудальный градиент роста, являющийся частью нормальной модели, особенно очевиден в период полового созревания. Больший рост наблюдается в нижней крайней точке, чем в верхней, а в рамках лицевой части больший рост наблюдается на нижней челюсти, чем на верхней. Это влечет за собой акселерацию нижнечелюстного роста относительно верхней челюсти и приводит к разнице роста челюстей. Лицо в период созре­вания становится менее выпуклым, а нижняя челюсть и подбородок выдаются вперед в результате разницы челюстного роста.

Рис. 4-6. Данные увеличения длины нижней челюсти девочки, взятые из исследования в Берлингтоне, Канада, демонстрируют акселерацию роста в возрасте около 8 лет (юношеская акселерация), по интенсивности равную подростковой акселерации между 11 и 14 годами. Изменения такого типа в модели развития индивидуумов сглаживаются при исследовании средних данных группы людей. (Цит. по: Woodside DG: In Salzmann JA: Orthodontics in daily practice, Philadelphia, 1974, J.B. Lippincott.)

Хотя челюстной рост следует кривой общего роста организма, совпадение здесь не идеально. Данные о длине, взятые из исследо­ваний черепно-лицевого развития, свидетельствуют о наличии зна­чительного числа индивидуумов, особенно среди девочек, с «юно­шеской акселерацией» челюстного роста, происходящей за 1—2 го­да до всплеска подросткового роста (рис. 4-6)³. Эта юношеская ак­селерация может быть равна или даже превосходить челюстной рост во время вторичного полового созревания. У мальчиков юно­шеский всплеск если и происходит, то почти всегда менее интенси­вно, чем акселерация роста при половом созревании.

Последние исследования показали, что половое развитие начи­нается намного раньше, чем это предполагалось. Половые гормоны, продуцируемые надпочечниками, впервые появляются в 6 лет (как у мальчиков, так и у девочек), преимущественно в форме сла­бых андрогенов (дигидроэпиандростерон, DHEA). Эту активацию адреналового компонента системы называют адренархе. Уровень DHEA достигает критических значений в возрасте около 10 лет, что совпадает со временем появления полового влечения. Вполне веро­ятно, что ювенильный всплеск роста связан с интенсивностью ад­ренархе, поэтому неудивительно, что ювенильный всплеск роста более выражен у девочек, у которых адреналовый компонент на ранних стадях полового развития более выражен.

Данная тенденция клинически полезной акселерации челюст­ного роста перед подростковым всплеском, особенно у девочек, яв­ляется важной причиной внимательной оценки физиологического возраста в ходе планирования ортодонтического лечения. Чем доль­ше откладывается лечение, тем меньше возможность использовать всплеск роста. У девочек с ранним созреванием подростковый всплеск роста часто предшествует окончательной замене зубного ряда, так что во время прорезывания вторых премоляров и вторых моляров физический рост уже почти завершен. Наличие юношеско­го всплеска роста у девочек обостряет тенденцию к значительной акселерации челюстного роста в смешанном прикусе. Если боль­шинство девочек должны получить ортодонтическое лечение во время быстрого роста, лечение лучше начинать на этапе смешанно­го прикуса, чем после прорезывания всех постоянных зубов.

У мальчиков с медленным созреванием, с другой стороны, при­кус может быть уже относительно сформирован при еще достаточ­ном запасе физического роста; что касается времени ортодонтиче­ского роста, практикующие врачи имеют тенденцию лечить дево­чек слишком поздно, а мальчиков слишком рано, забывая о значи­тельной разнице в скорости физиологического созревания.