A magzatok normális növekedése a szervezeten belüli (genetikai) és külső (lepényi, anyai) tényezőktől függ. A kihordott kaukázusi rasszhoz tartozó magzatok általában a 2500 g-os születési súlyt elérik, sőt meghaladják. Ez azt jelenti, hogy a genetikailag adott növekedési potenciált betöltik. Az említett súlyhatár nem minden rasszra vonatkozik, mert például a hinduk genetikai potenciálja kisebb és náluk a kihordott magzatok születési súlya kevesebb, átlagosam 2300 g körül van. Ez bennünket annyiban érint, hogy a nálunk élő romákra is érvényes, akik ősei zömmel India legkisebb államából, Panjabból vándoroltak ki.

A terhességi korhoz viszonyítva kissúlyú (small for gestational age) magzatoknak azokat nevezzük, akik a 10. percentilis küszöbértéket nem érik el. Ezek között vannak olyanok, akik genetikai potenciálja kisebb, tehát egészségesek. A másik alcsoportot a retardáltak képezik, akik a növekedési potenciáljukat különböző okokból kifolyólag nem érik el. Ennek oka lehet uteroplacentaris elégtelenség, genetikai rendellenesség vagy fertőzés.

A retardáltság leggyakoribb oka a prae-eclampsiával társult anyai érbetegség és a következményesen gátolt uteroplacentaris perfúzió: lepényelégtelenség (Jakobovits, Jörn 1994; 1996). Perfúziós károsodással társulhat a részleges placenta abruptio, placenta praevia, lepény infarctus és haematomák (Jakobovits, Jörn 1994). A dohányzás, kokain, alkohol abusus növekedési retardációt válthatnak ki (Jakobovits, Jakobovits 1986; Shu és mtsai 1995).

Kevésbé gyakoriak az anya belgyógyászati betegségei, amelyek a mikrokeringést befolyásolják: az idült hypertensio, vesebetegség, szisztémás lupus erythematosus, idült anaemia, terhességi cukorbetegség (Jakobovits, Jörn 1994). Ha az anyai ok is kizárható az autoszómális kromoszomális anomáliákat: a 13 (Patau szindróma), a l8 (Edward szindróma) és a 21 (Down kór) triszómia irányában kell vizsgálni. A retardált magzatok között a kromo szómális abnormalitások gyakorisága 7–20%. A kromoszomális defektek igen korán kimutathatók. Kromoszomális anomáliára gyanakodhatunk retardált magzatnál polyhydramnion vagy kóros Doppler véráramlás sebesség értékek esetén.

Retardált növekedést idézhetnek elő a cytomegalia, parvovírus B19, a rubeola vírus és toxoplasma fertőződés.

A magzat normális fejlődését előre meghatározott genetikai potenciál, a magzat, a lepény, és az anya egészsége befolyásolja. A retardált magzatok közeli perinatalis és hosszú távú kimenetele kedvezőtlenebb, mint a megfelelően nőtteké (Bashat és Hecher 2004).

A méhen belüli fejlődés folyamán a gyors sejtosztódás kritikus periódus. A tápanyag és hormonális ellátás megváltoztathatja a magzat genomját (a kromoszómák, illetve a gének összességét) ami egy sor élettani folyamatra maradandó hatású. Az intrauterin környezeti hatások fokozhatják a magzat felnőttkorában az egyes betegségekre való hajlamát (Joó és mtsai 2014).

Dörner (1975) német kutató vetette fel először 1975-ben, annak gondolatát, hogy egyes felnőttkori betegségek a méhen belüli, magzati korban programozódnak. Röviddel később a norvég Forsdahl (1977) feltételezte, hogy a szegény életkörülmények között élő gyermekek és serdülőkorúak veszélyeztetettek a későbbi érelmeszesedéses szívbetegségre. Ezeket követően az angol Barker a munkatársaival közlemények sorozatában számolt be ide vágó vizsgálatairól: a méhen belüli retardáltság és a felnőttkori betegségek összefüggéséről. A korai alultápláltság testi emléke kóros, és az élet későbbi folyamán betegségbe mehet át. A „magzati eredet” feltételezés szerint a magzati tápanyag és hormonális ellátás a gén expressziót megváltoztatva fejlődési adaptációt eredményez ami a szervezet élettanában és anyagcseréjében maradandó változásokhoz vezet (Forsdahl 1977). Ezek azután hajlamossá lesznek cardiovascularis, anyagcsere és endokrin betegségekre a felnőttkorban (Godfrey 1998). Ennek a hypotézisnek a gyökerei az 1900-as évek első felébe nyúlnak vissza (Barker és Osmond 1986). Az újszülött halálozás szokásos oka az anyakönyvekben a kis születési súly volt. Az újszülött halálozás Anglia és Wales egyes részeiben jelentősen különbözött, a legnagyobb eltérés néhány északi ipari városban valamint északon és nyugaton a szegényebb mezőgazdasági vidékeken volt.

Újabb megfigyelések a méhen belüli programozás megindításának eredetét még a fogamzást megelőző időszakra származtatják (Cheng és mtsai 2016). A koncepció előtti folyamatos stressznek az egészségre káros hatásáról számoltak be. A stressz nem csak a magzat növekedését befolyásolta, hanem hosszú távon az utódok egészségét is.

Földrajzilag a halálozási ráta nagyon hasonlított a későbbi koszorúsér szív betegségben meghaltak gyakoriságával (Barker, Osmond 1986). Felmerült a gyanú, hogy a világrajövetel előtti kicsiny növekedési ráta összefüggésben van a felnőttkori szívbetegséggel. Hertfordshire-ben nagyszámú férfi és nő vizsgálata a születési súly és a középkorúak koszorúsér szívbetegség gyakoriság kapcsolatát állapították meg (Osmond és mtsai 1883). A koszorúsér szívbetegség gyakorisága a születési súlyok növekedésével a férfiakban és nőkben egyaránt csökkent. A legnagyobb születési súlyúak között egy kis gyakoriság növekedés volt, amit a gestatiós diabetesben szenvedő terhesek makroszomiás magzataival hoztak kapcsolatba. Sheffield-ben végzett vizsgálatok azt mutatták, hogy a felnőttkori koszorúsér szívbetegség független a terhesség tartamától, ezért arra gondoltak, hogy a cardiovascularis betegségek a magzatnövekedés zavarával vannak kapcsolatban és nem a koraszüléssel (Barker és mtsai 1993). A Hertfordshire-ben és Sheffieldben végzett vizsgálatok azt mutatták, hogy az agyvérzés gyakoribb a kis születési súlyúakban (Martyn és mtsai 1993). Dél-Walesben (Frankel és mtsai 1996) és Dél-Indiában (Stein és mtsai 1996) végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a 2,5 kg-mal vagy kisebb súllyal születettek koszorúsérbetegségének gyakorisága 18% szemben a 3,2 kg-mal vagy nagyobb súllyal születettek 4%-ával. A felnőttkori hypertonia, csökkent inzulin érzékenység, emelkedett 2 típusú glukóz plazma koncentráció, inzulin, fibrinogén VII faktor, koleszterin a retardáltan növekedett és kis súllyal született felnőttekben gyakoribb (Barker és mtsai 1995; Szathmáry és mtsai 2002).

Az idült obstruktív tüdőbetegség, a csökkent csont ásványi anyag tartalom a méhen belül retardált növekedéssel van kapcsolatban (Szathmáry és mtsai 2002; Barker és mtsai 1991). Egyes adatok szerint a retardált növekedés mellett a szegényes életkörülmények is szerepet játszanak a felnőttkori hypertonia kifejlődésében (Eriksson, Forsén 2002). A születési súly és a vérnyomás fordított viszonyban vannak: az alacsony születési súly később magas vérnyomással társul (Law, Shiell 1996). A gyorsult postnatalis növekedés a retardált egyénekben a vérnyomás emelkedés hatását növeli (Huxley és mtsai 2000). A koszorúsér szívbetegség azokban, a volt retardált férfiakban a leggyakoribb, akik súlya 7 éves korukban átlagos, vagy annál nagyobb volt (Erikson és mtsai 2001). Retardált magzati növekedés után gyermek és felnőttkorban csökken a glukóz tolerancia és felnőttkorban a 2 típusú cukorbetegség veszélye fokozódik (Barker és mtsai 1993).

A magzatnövekedés biológiai szabálya kihat a felnőtt szívre, agyra, májra, vesére, hasnyálmirigyre és más szervekre. Az elváltozások legjobban a vese nagyságában és a nephronszámban azonosíthatók. Az átlagos glomerulus térfogat fordított viszonyban van a glomerulusok számával (Nijland és mtsai 2008). A fejlődés folyamán az emberi szervezet érésének két alapvető peri ódusa van: 1. amikor minden egyes szerv különösen érzékeny és 2. amikor a praenatalis történéseknek a fejlődés tartós változtatására potenciális lehetőség van.

A biológiai alapvető vonása a programozás. Az endokrin tengely programozása a magzati fejlődés kritikus fázisában történhet, ami a méhen belüli retardált növekedést idézi elő (Hokken-Koelega 2002). A retardáltan született fiúk a pubertas idején átlagosan 4 cm-rel alacsonyabbak a normálisoknál. A retardált lányok pubertas kezdete a normális átlagos korba esik, de 5 hónappal idősebbek a normális súlyúaknál, ami azt jelenti, hogy a volt retardáltak pubertása és menarcheja korábban kezdődött. Kimutatták, hogy a magzati és a születés utáni tápláltság befolyását a menarche időzítésére (Gluckman, Hanson 2005). Általános a megfigyelés, hogy a kisebb születési súly, vagy kisebb testtömeg korábbi menarcheval társul. Ez különösen azokban a lányokban figyelhető meg, akiknek az átlagos növekedése az első hónapban az átlagosnál nagyobb volt. Sok betegség hosszú távon ható folyamat eredménye és ezek némelyike a világrajövetel előtt kezdődik, de következményei később mutatkoznak. A méhen belüli programozás koncepciója nem azt jelenti, hogy egyetlen kiutunk van: a fatalizmus. A világrajövetel után sokat tehetünk az életstílusunkkal az egészségünk javára.

Barker (1995) megállapítása szerint a programozásnak más jelentése van az etológiában és más a biológia egyéb területein. Ezért nem javasolta a felnőtt betegségek eredetének leírásánál.

A „szenzitív” vagy „kritikus periódus a szövetek vagy szervek fejlődésének az a szakasza, amikor azt maradandóan meg lehet változtatni, olyan behatásokkal mint az alultápláltság, hypoxia vagy stress. Három kritikus időszak különböztethető meg az elhízás és szövődményeinek kialakulásában: a magzati és korai csecsmőkori, a kisgyermekkor és a pubertás (Ságodi 2015). A szenzitív periódus gyakran, a születés előtti szervekben és szövetekben, a gyors sejtosztódás idejével egybeesik. A különböző szövetekben a sebezhetőség periódusa eltérő. A programozás a férfi és a női nemet másként befolyásolja (Nijland és mtsai 2008). A férfiak a cardiovascularis betegségek nagyobb veszélyének vannak kitéve mint a nők.

A méhen belül retardáltan növekedett egyéneknek később alacsonyabb az IQ-juk, iskolás korukban a figyelem deficit és a hiperaktiv rendellenesség veszélye fokozott (Breslau 1995). Az agykímélő hatás ellenére a retardált gyermekeknek megnövekedett a kockázata az idegfejlődési zavarokra (Kok és mtsai 1998). A kihordott, de retardáltan születettek közel 40%-ának tanulási nehézségei vannak, mentálisan retardáltak és rohamaik vannak (Hill és mtsai 1984). Ezeknek a gyermekeknek fokozott a rizikójuk kora gyermekkor ban a zihálásra és légúti fertőzésre (Vik és mtsai 1995).

A születési súly és a felnőttkori depressziós tünetek összefüggésére is rámutattak. Egyre több adat utal arra, hogy a retardált méhen belüli fejlődés kedvezőtlen indulás a méhen kívüli életre. Egyes vizsgálatok azonban arra utaltak, hogy nem csak a kicsi, hanem a nagy születési súly is kihat a későbbi tápláltságra (Leong és mstai 2003). A 4500 g-mal vagy annál nagyobb súlylyal született nők közel kétszer valószínűbb, hogy kövér felnőttek lesznek. Az elhízás veszélye növekszik a születési súly nagyságával mind férfiakban, mind nőkben. A születési súly és a felnőttkori testtömeg index egymással összefüggésben vannak (Curhan és mtsai 1996; 1996; Fall és mtsai 1985). Az anya alultápláltsága szintén hajlamosít magzatának felnőttkori elhízására. Leong és mtsai (2003) rámutattak, hogy mind a nagy mind a kis születési súly később a nagyobb felnőttkori testtömeg indexxel társul. A nagyobb testtömeg index fiatal felnőttkorban a prostata és emlőrák rizikójával társul (Okasha és mtsai 2004). A kövérség egyik oka a leptin rezisztencia a méhben kimutatható (Ozanne és mtsai 2004). A nagyobb születési súly növelheti az emlőrák kockázatát (Leong és mtsai 2003; Ozanne és mtsai 2004; Michels és mtsai 1996; Potischman, Troisi 1999). A nagyobb születési súly a nagyobb testtömeg indexxel alátámasztja azt a feltételezést, hogy a magzat alkata a felnőttkori elhízást és néhány rákféleség veszélyének potenciális következményét befolyásolhatja (Leong és mtsai 2003).

A magzati és a korai cscsemőkorban a táplálékhiány a hasnyálmirigy béta sejtek funkciójára, az inzulin érzékeny szövetek fejlődésére és működésére káros hatással van: elsősorban az izomzatra, ezen kívül inzulin érzéketlenséghez vezet, a későbbi kövérség pedig a 2 típusú diabeteshez. Úgy látszik a környezet okozta, vagy genetikailag meghatározott retardált növekedés hasonló hatással van a pancreas béta sejtekre és az inzulinra érzékeny szövetekre (Rosenbloom 2002).

A Helsinkiben és Hertfordshire-ben végzett vizsgálatok egyaránt azt mutatták, hogy a kisebb születési súlyú férfiak nagyobb százaléka sohasem nősült meg. Felmerül a gyanú, hogy a korai retardált növekedés befolyásolja a partner szelekciót, szocializációt, szexualitást, a személyiséget, az emócionális reakciókat és végül jelentős mértékben a magatartást, vagyis etológiai vonatkozásai vannak. A családi állapot és egészség közti kapcsolat a méhen belüli élet folyamán létesülhet (Phillip és mtsai 2002).

Az újszülöttekben kétféle retardált növekedés jelei fordulhatnak elő: 1. a szimmetrikusan retardáltak soványak, az izomzat és a bőr alatti zsírszövet kevés, az alultápláltság a terhesség közepén következett be és 2. az aszimmetrikusan retardáltak agynövekedése megtartott a törzs rovására, tehát a kettő fejlettsége nem arányos, az alultápláltság a terhesség végén követ kezett be (Barker és mtsai 1993). A szimmetrikus retardáltság a fejlődő országokban, az aszimmetrikus pedig a fejlettekben gyakoribb (Osmond és mtsai 1993). A legkedvezőtlenebb a világrajövetelkor kicsi, sovány magzat, aki a korai gyermekkorban lassan nő, azután a növekedése gyorsul, és az átlagos magasságot és testsúlyt eléri. Barker (1995) elmélete szerint a terhesség második felében bekövetkező alultápláltság aránytalan magzatnövekedéshez és a későbbi koszorúsér szívbetegség programozódásához vezet. A felnőttkori életstílus további adalék a méhen belüli hatáshoz. Az inzulintól nem függő diabetes és zavart glukóz tolerancia teszt a leggyakoribb azokban, akik kis súllyal születtek, de felnőtt korukban meghíztak (Hales és mtsai 1991). Példák erre az éhező Etiópiából Izraelbe szállított zsidók és az Indiából Nagy-Britanniába emigrált hinduk. Ezek a retardált magzati növekedés után a bőségbe kerülve felnőtt korukban meghíztak. A hiányos magzati növekedés a hasnyálmirigy béta-sejtjeinek kisebb számát eredményezte, ezért az inzulinképzés redukált (Hales, Barker 1992). Meggyőzőbb érv, hogy ezek az egyének az inzulin hatásával szemben rezisztensek (Barker 1995). Mindez arra utal, hogy a méhen belüli környezet maradandó hatással van a későbbi elhízás veszélyére (Rogers és mtsai 2003).

A Hertfordshire-ben végzett vizsgálatok során kimutatták, hogy az öngyilkos férfiaknak és nőknek csecsemő korukban a súlygyarapodásuk kicsi volt (Barker és mtsai 1995). Más vizsgálatok szerint a hormonális zavarok képezik a depresszió alapját. A hypothalamus–mellékvese és hypothalamus– pajzsmirigy tengely abnormalitásai a növekedési hormon és prolactin kóros szekréciójához vezettek a depresszióban szenvedő betegekben (Checkley 1992). A hypotalamus hormonjainak kibocsájtása a méhben programozódik (Barker 1995). Egyes feltételezések szerint a rákra való hajlam is a magzati vagy csecsemőkorba vezethető vissza. Trichopoulos (1990) hipotézise szerint méhen belül a nagy mennyiségű ösztrogén hatásnak kitett magzatok a későbbi emlőrákra veszélyeztetettek. Barker és mtsai (1995) pedig a csecsemőkori súlygyarapodás és a petefészekrák kapcsolatára mutattak rá.