Statistical characterization of the pubertal growth spurt

Abstract

Background: This is a methodical investigation into the problem of estimating parameters for the pubertal spurt (PS). The variability involved in determining the timing, intensity and duration of the PS for height, leg height and biiliac width is estimated via a realistic simulation. Further, a decomposition of adolescent growth into a component due to the pubertal peak and one due to ongoing prepubertal velocity is evaluated.Methods: Data for 120 boys and 112 girls are available from 4 weeks to adulthood. The curve-fitting method is kernel estimation for distance, velocity and acceleration.Results: The age of peak velocity and the age of stopping of the PS are well determined. In contrast, the age of onset of the PS is less well determined. Intensity is less variable for the parameter peak velocity than for maximal acceleration. It is feasible to decompose adolescent growth into a component due to the pubertal peak and one due to ongoing prepubertal growth.Conclusions: Nonparametric curve-fitting methods which do not rely on a parametric growth model can be successfully used to extract individual characteristics of the PS.Hintergrund: Dieses ist eine methodische Untersuchung zum Problem der Schätzparameter des puberalen Wachstumsspurts (PS). Die Variabilität, die bei der Bestimmung des Zeitpunktes, der Intensität und Dauer des PS bei der Körperhöhe, der Beinhöhe und bei der Beckenbreite auftritt, wird über eine realistische Simulation geschätzt. Weiterhin wird das Wachstum in der Adoleszens hinsichtlich des puberalen Wachstumsgipfels und der fortwährenden prepuberalen Geschwindigkeit ausgewertet. Methoden: Für 120 Jungen und 112 Mädchen liegen Daten von einem Alter von 4 Wochen bis zum Erwachsenenalter vor. Als Kurven-Glättungsmethode wurde die Kernel-Schätzung für Zunahme, Geschwindigkeit und Beschleunigung genutzt. Resultate: Das Alter bei der maximalen Wachstumsgeschwindigkeit und das Alter beim Abschluß des PS sind gut feststellbar. Demgegenüber ist das Alter des Einsetzens des PS weniger gut feststellbar. Die Intensität der maximalen Wachstumsgeschwindigkeit ist weniger variabel als die Intensität der maximalen Beschleunigung. Es ist möglich das Wachstum in der Adoleszens in einen Bereich des puberalen Wachstumsgipfel und ein fortwährendes prepuberales Wachstums zu unterteilen. Schlußfolgerungen: Nichtparametrische Kurvenglättungsmethoden, welche nicht auf einem parametrischen Wachstumsmodell beruhen, können erfolgreich verwendet werden, um individuelle Charakteristiken des PS herauszuarbeiten.Arrière plan: ceci est une analyse méthodique du problème de l'estimation des paramètres de la poussée pubertaire (PP). La variabilité de détermination de la chronologie, de l'intensité et de la durée de la PP pour la stature, la hauteur de la jambe et la largeur biiliaque, est estimée au moyen d'une simulation réaliste, puis est effectuée une décomposition de la poussée de l'adolescence en un composant du au pic pubertaire et en un autre du à la continuation de la vélocité prépubertaire. Méthodes: des données sur 120 garçons et sur 112 filles sont disponibles de l'âge de quatre semaines jusqu'à l'état adulte. La méthode d'ajustement des courbes est celle de l'estimation de fond (kernel), pour la distance, la vélocité et l'accélération. Résultats: l'âge de la vélocité de pic et celui de l'arrêt de la PP sont bien déterminés. Par contre, l'âge au début de la PP est moins précis. L'intensité est moins variable pour la vélocité de pic que pour l'accélération maximale. Il est possible de décomposer la poussée de l'adolescence en un composant du au pic pubertaire et un autre du à la poursuite de la croissance prépubertaire. Conclusions: les méthodes non paramétriques d'ajustement des courbes, qui ne reposent pas sur un modèle paramétrique de croissance peuvent être utilisées avec succès pour extraire des caractéristiques individuelles de la PP.