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Hormone de croissance

L'hormone de croissance, somatropine ou somatotropine, est une hormone polypeptidique secrétée par la partie antérieure de l'hypophyse, qui stimule la croissance et la reproduction cellulaire chez les humains et les autres vertébrés.

L'hormone de croissance est généralement dénommée GH (de l'anglais Growth Hormone) mais également somatotropine (ST), en particulier l'hormone bovine (bST) utilisée, hors d'Europe, pour stimuler la production laitière des vaches.

Structure et gène de la molécule de l'hormone humaine de croissance

La forme majoritaire (75-85%) de la GH humaine est un polypeptide de 191 acides aminés (22kDa de masse molaire) comprenant deux ponts disulfures. Une forme minoritaire (env 5-10%) est un polypeptide de 176 acides aminés (20 KDa) dérivant du même gène que la hGH 22KDa par épissage alternatif de son exon 3 entrainant la perte des acides aminés 32-46. Une partie de ces molécules (env. 10%) forment des homo-(22-22, 20-20) ou hétérodimères (20-22) associés de manière covalente (ponts disulfures) ou non-covalente. Quand la GH est sous forme de monomère elle est plus efficace que sous le forme d'oligomère (mais les deux types sont présents dans la circulation). La hGH a une demi-vie de 20 à 30 minutes.

Sécrétion d'hormone de croissance

La sécrétion de l'hormone de croissance par l'adénohypophyse est pulsatile : il y a des pics nocturnes après l'endormissement et des pics diurnes spontanés ou favorisés par les repas, le stress ou l'effort. La concentration basale est faible. La régulation de cette sécrétion est assurée par des hormones hypothalamiques. La somatolibérine ou GHRH stimule la sécrétion de GH ((en) growth hormone) et la somatostatine ou SIRH l'inhibe. La somatolibérine est stimulée par l'hypoglycémie, le sommeil profond, le stress et l'exercice. La sécrétion pulsatile de GH est due à l'alternance de sécrétion de GHRH et SIRH. Il existe également un rétrocontrôle négatif par la GH sur ces hormones hypothalamiques.

Fonctions de l'hormone de croissance

Bien des facteurs entrent en jeu dans la croissance. Les gènes, les hormones, l'alimentation, le repos - tous ces éléments aident les enfants à croître, de la naissance à l'âge adulte. Un élément clé de ce processus est le facteur de libération de l'hormone de croissance ou le facteur de régulation de la croissance (GH-RF ou GRF). Ce messager chimique est produit dans une partie du cerveau appelée hypothalamus. Le GH-RF permet à l'hypophyse (" glande maîtresse " qui intervient dans le processus de croissance) de sécréter l'hormone de croissance, soit la principale hormone responsable de la croissance d'une personne. La croissance est l'augmentation des dimensions du corps. Ce phénomène, caractéristique de l'enfance, est lié à l'interaction entre des facteurs génétiques et du milieu La puberté représente l'ensemble des phénomènes physiques, psychiques, affectifs qui caractérise le passage de l'état d'enfant à l'état d'adulte aboutissant à la fonction de reproduction."C'est pendant cette période que le taux d'hormones de croissance sécrété naturellement atteint son maximum".

L'hormone de croissance ou somatropine ou somatotropine est une hormone polypeptidique secrétée par la partie antérieure de l'hypophyse, qui stimule la croissance et la reproduction cellulaire chez les humains et les autres vertébrés

Mais la GH(growth hormon) n'est pas seulement impliquée dans les phénomènes de croissance, elle joue aussi un rôle dans la régulation fine des phénomènes de reproduction aussi bien chez les mammifères mâles que femelles.

Chez le mâle cette hormone a des actions extra-gonadiques parmi lesquelles on peut citer l'accroissement et le maintien de la taille du pénis, la différenciation des canaux spermatiques chez l'adolescent et la stimulation de la synthèse d'enzymes dans certaines glandes annexes (vésicules séminales et la prostate). Cette hormone a aussi des effets sur les fonctions gonadiques parmi lesquelles nous retiendrons la spermatogenèse, la stimulation de la synthèse des androgènes, l'accroissement de la mobilité des spermatozoïdes.

Cette hormone exerce des effets gonadiques chez la femelle parmi lesquels on trouve la stimulation de la synthèse d'hormones stéroïdiennes, l'induction de l'ovulation, le recrutement et la croissance folliculaire, la maturation nucléaire et cytoplasmique de l'ovocyte. Cette hormone exerce aussi des effets extragonadiques sur l'activité sécrétoire des cellules épithéliales du tractus génital féminin, sur la croissance placentaire et sur divers aspects de la lactation.

Répétons-le encore ces actions de la GH sur la reproduction interviennent sur des mécanismes de régulation fine.

La GH agit sur le foie et stimule la production d'IGF (insulin growth factor). L'hormone de croissance a une action lipolytique (mobilisation des graisses), hyperglycémiant et diabétogène, elle stimule la chondrogénèse et l'ostéogénèse par l'intermédiaire de l'IGF, et est antinatriurétique.

Problèmes cliniques : excès ou déficience

Excès d'hormone de croissance

Un excès d'hormone de croissance (par hyperactivité hypophysaire, tumeur ou défaut d'inhibition par la somatostatine) avant la maturité sexuelle provoque un gigantisme. Un excès acquis après la puberté provoque une acromégalie.

Déficience en hormone de croissance

Un manque de GH pendant l'enfance provoque un nanisme harmonieux

Un déficit en hormone de croissance entraîne une diminution de la masse maigre, une augmentation de la masse grasse, un arrêt de la croissance des cartilages et des os, une tendance dépressive, et une diminution de la résistance à l'effort et au froid. Pour le diagnostiquer, il faut procéder à un test dynamique de stimulation en provoquant une hypoglycémie insulinique. En temps normal, une hypoglycémie provoque une augmentation du taux de GH.

Indications du traitement par l'hormone de croissance

Le traitement par l’hormone de croissance (somatropine) chez l’enfant et chez l’adulte a fait l’objet de plusieurs articles récents. La déficience en hormone de croissance est une affection qui a d’abord été décrite chez l’enfant, et le traitement substitutif a été pendant longtemps réservé aux enfants qui présentaient un retard de croissance dû à une déficience en cette hormone. Actuellement, l’hormone de croissance est également utilisée dans d’autres indications chez l’enfant, et elle est aussi utilisée chez l’adulte [voir aussi Folia de mai et de novembre 1999 ].

Traitement chez l’enfant

Les indications dans lesquelles un traitement par l’hormone de croissance se justifie chez l’enfant sont actuellement les suivantes.

  • Déficience en hormone de croissance. L’ intérêt de l’hormone de croissance a été clairement démontré dans plusieurs études randomisées contrôlées. L’ hormone de croissance doit être administrée le plus rapidement possible après le diagnostic; environ 90% des enfants ainsi traités atteindront la taille adulte prévue. Une fois la taille adulte atteinte, le traitement est arrêté.
  • Syndrome de Turner. L’effet de l’hormone de croissance sur l’augmentation de la taille finale est plus faible que dans la déficience en hormone de croissance et requiert des doses plus élevées. [N.d.l.r.: Dans une étude de cohorte réalisée en Belgique chez des enfants avec un syndrome de Turner traités par des doses supraphysiologiques d’hormone de croissance, un gain de 7,9 cm en ce qui concerne la taille finale a été obtenu par rapport à ce qui était attendu dans le syndrome de Turner.]
  • Insuffisance rénale chronique. Il ressort d’une méta-analyse que le traitement par l’hormone de croissance accélère la croissance au cours de la première année, mais la durée optimale d’un tel traitement et son effet sur la taille finale ne sont pas connus.
  • Syndrome de Prader-Willi (associant petite taille, obésité, hypotonie et difficultés d’apprentissage). Un effet bénéfique à court terme sur l’hypotonie, la composition corporelle et la croissance a été observé dans des études non randomisées, mais l’effet sur la taille adulte n’est pas connu.

En cas de petite taille idiopathique, ou accompagnant un retard de croissance intra-utérine ou une dysplasie squelettique, l’effet de l’hormone de croissance sur la taille adulte finale est faible ou méconnu, et les bénéfices psychologiques et relatifs à la qualité de vie ne sont pas clairs. Une telle utilisation ne devrait être envisagée que dans le cadre d’études cliniques contrôlées.

Traitement chez l’adulte

Depuis quelques années, il a été constaté que la déficience en hormone de croissance chez l’adulte pouvait être à l’origine d’une série de manifestations cliniques regroupées sous le nom de « syndrome de déficience en hormone de croissance ». Ce syndrome se caractérise essentiellement par une obésité abdominale et viscérale, une diminution de la masse musculaire et de la force musculaire, une ostéopénie, une intolérance au glucose associée à une résistance à l’insuline, des troubles lipidiques, une diminution de la résistance à l’effort ainsi qu’une diminution de la qualité de vie. Un traitement substitutif par l’hormone de croissance a dès lors aussi été proposé chez l’adulte, à des doses toutefois plus faibles que chez l’enfant (de 200 à 1.000 μg p.j.), mais son efficacité et son innocuité sont controversées.

  • Les défenseurs du traitement par l’hormone de croissance s’appuient sur des résultats favorables observés sur la composition corporelle, la masse osseuse, la mortalité cardio-vasculaire, la force musculaire et la qualité de vie, ainsi que sur le risque faible d’effets indésirables avec les doses faibles d’hormone de croissance actuellement utilisées chez l’adulte.
  • Les opposants à ce traitement estiment qu’il n’est pas clairement prouvé que la déficience en hormone de croissance soit responsable d’une augmentation de la mortalité cardio-vasculaire et des divers symptômes décrits ci-dessus. Bien que des effets favorables aient été observés, ceux-ci sont souvent modestes, et on ne dispose pas d’étude sur les bénéfices et les risques à long terme. Ils attirent également l’attention sur le fait que d’autres médicaments, par ex. les diphosphonates ou les statines, peuvent être aussi efficaces, plus faciles d’utilisation et moins onéreux dans la prise en charge de certaines manifestations du syndrome de déficience en cette hormone.

L’ auteur d’un éditorial paru à ce sujet souligne la complexité tant du diagnostic que du traitement de la déficience en hormone de croissance chez l’adulte. Il conclut que, dans l’attente de données à long terme, notamment sur la mortalité, le traitement par l’hormone de croissance chez l’adulte devrait être réservé aux patients avec une déficience sévère en cette hormone. [N.d.l.r.: celle-ci se définit comme une déficience prononcée en hormone de croissance associée à une déficience d’au moins une autre hormone hypophysaire (à l’exclusion de la prolactine), secondaire à une affection hypothalamo-hypophysaire, et démontrée par au moins un test de stimulation.] Dans les autres cas, les troubles cardio-vasculaires et l’ostéopénie peuvent être mieux traités par d’autres médicaments.

Effets indésirables

Les effets indésirables de l’hormone de croissance biosynthétique consistent le plus souvent en des réactions locales transitoires au site d’injection. Un oedème périphérique, des arthralgies et des myalgies ont été rapportés. Une hypertension intracrânienne bénigne, bien que rare, doit être suspectée en cas de céphalées, nausées, vomissements ou troubles visuels [voir aussi Folia de mai 1998 ]. L’hormone de croissance peut provoquer une résistance à l’insuline [voir aussi Folia d’ avril 2001 ]. A long terme, elle pourrait, surtout à doses élevées, augmenter le risque de cancer mais des études de suivi s’avèrent nécessaires.

Risques liés au traitement par l'hormone de croissance

L'hormone de croissance produite auparavant par extraction d'hypophyses de cadavres a causé un certain nombre de contaminations par le prion, occasionnant certains cas de maladies de Creutzfeldt-Jakob mortelles.

En France, au 14 janvier 2009, le bilan occasionné par ce type de contamination s'élevait à 117 décès, essentiellement chez des enfants. L'hormone, fabriquée à partir d'hypophyses prélevées sur des cadavres, sans contrôle ni sélection, a été distribuée entre 1980 et 1988 chez des enfants atteints de troubles de croissance. Ce risque a disparu depuis la production par génie génétique. La France comptait, en 2004, 58 % de tous les cas mondiaux de maladie de Creutzfeldt-Jakob liés à l'hormone de croissance. La durée d'incubation très longue de la maladie rend difficile toute anticipation d'un bilan global[1].

Usages non-médicaux

Elle est utilisée illégalement en tant que dopage ou comme « agent anti-âge ». Elle entraîne une diminution de la masse grasse et comporte nombre d'effets secondaires (oedèmes, douleurs articulaires, survenues de diabète, augmentation de la taille des seins chez l'homme...)[2]. Elle serait susceptible d'augmenter la masse musculaire mais cet effet reste controversé[3]. Elle ne semble pas augmenter significativement la force musculaire et pourrait même avoir un effet délétère sur l'endurance[4].

Sa détection est difficile car il faut la différencier de l'hormone de croissance naturellement secrétée par l'organisme. Le premier test de dépistage à grande échelle a été effectué lors des Jeux Olympiques d'Athènes en 2004 et nécessite une prise de sang[5].

Plusieurs pays autorisent l'utilisation des hormones de croissance pour stimuler la production laitière des bovins. Il s'agit principalement de la somatotropine bovine, un polypeptide composé de 190 ou 191 acides aminés secrétée sous quatre formes différentes par les bovins. Certains laboratoires (notamment Monsanto) ont réussi à obtenir par génie génétique une hormone de synthèse, la somatotropine bovine recombinée (rBST). La somatotropine améliore la sécrétion laitière des vaches allaitantes en stimulant notamment la production d'IGF-1, une hormone peptidique composée de 70 acides aminés. En 1999, les pays suivants autorisaient l'emploi de ces hormones dans l'industrie laitière : Afrique du Sud, Algérie, Brésil, Bulgarie, Colombie, Corée, Costa Rica, Etats-Unis, Honduras, Hongrie, Jamaïque, Kenya, Malaisie, Mexique, Namibie, Pakistan, Pérou, République tchèque, Roumanie, Russie, Slovénie, Turquie, Emirats arabes unis, Ukraine et Zimbabwe[6]. Une partie du film documentaire Le Monde selon Monsanto évoque la problématique liée à cette hormone de synthèse.

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