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The aim of this scoping review is to investigate current applications of a markerless human pose estimation (HPE) algorithm in sports and exercise science. 17 studies are selected for this pur-pose. Results show that HPE is applied already in a variety of sports for different aims and pur-poses. Even though it provides many advantages over marker-based approaches, it still comes with challenges that need to be tackled in future research. / Ziel dieser Übersichtsarbeit ist es, die aktuellen Anwendungen eines markerlosen Algorithmus zur Schätzung der menschlichen Körperhaltung (HPE) in der Sport- und Bewegungswissenschaft zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurden 17 Studien ausgewählt. Die Ergebnisse zeigen, dass HPE bereits in einer Vielzahl von Sportarten mit unterschiedlichen Zielen und Zwecken eingesetzt wird. Obwohl sie viele Vorteile gegenüber markerbasierten Ansätzen bietet, gibt es immer noch Herausforderungen, die in der zukünftigen Forschung angegangen werden müssen.

本文データは平成22年度国立国会図書館の学位論文(博士)のデジタル化実施により作成された画像ファイルを基にpdf変換したものである / Kyoto University (京都大学) / 0048 / 新制・論文博士 / 博士(農学) / 乙第8554号 / 論農博第1901号 / 新制||農||678(附属図書館) / 学位論文||H6||N2696(農学部図書室) / UT51-94-J283 / (主査)教授 杉本 悦郎, 教授 安本 教傳, 教授 廣瀬 正明 / 学位規則第4条第2項該当

Sammanfattning Syfte och frågeställningar Studiens syfte var att undersöka muskelaktiveringen i tre muskler (övre trapezius (ÖT), serratur anterior (SA) och nedre trapezius (NT)) under sex olika skulderstabiliserande övningar samt undersöka eventuella sidoskillnader. Syftet var även att undersöka om specifika skulderstabiliserande övningar i slyngor kunde öka aktiveringen i främst SA samtidigt som aktiveringen i ÖT minskar, hos friska individer, jämfört med nuvarande rekommenderade övningar på stabilit underlag. Aktiveras SA och NT mer vid slyngbaserade övningar än vid övningar på stabilt underlag? Visar studiens slyngövningar mindre aktivering i ÖT än övningar på fast underlag? Ses någon sidoskillnad mellan höger och vänster kroppshalva under utförandet av samtliga skulderstabiliserande övningar? Metod Tio friska kvinnor (medelålder 36år) deltog i studien. Aktiviteten i tre muskler (ÖT, SA, NT) registerades billateralt under sex olika skulderstabiliserande övningar med elektromyografi (EMG). Tre av övningarna genomfördes i redcord slyngor och tre övningar på fast underlag, dvs på golv eller mot en vägg. Två övningar gjordes i stående, två övningar i fyrfotaposition och en i ryggliggande. För att jämföra aktiveringsgraden i muskulaturen under de olika övningarna normaliserades EMG-data till % av maximal viljemässig kontraktion (MVC) för respektive muskel. Resultat Slyngövningarna UF och UA visade signifikant lägre aktiveringsgrad i SA jämfört med de övningarna PuP (p<0.001 och p<0.001) och WS (p<0.001 och p<0.001) som utfördes på fast underlag. Slyngövningen PuPR visade ingen signifikant skillnad i SA aktiveringsgrad jämfört med PuP (p=0.30). ÖT aktiviteten var signifikant lägre under slyngövningen utfall med abduktion (UA) jämfört med ryggliggande protraktion (PRO) (p<0.001) och push up plus (PuP) (p<0.001). Av de utvärderade övningarna var ÖT som minst aktiverad vid UF (0.3 % av MVC) och mest aktiverad vid PuPR (4.0 % av MVC). SA var som minst aktiverad vid UF (3.7%) och mest vid PuP (43.9%). NT var minst aktiverad vid Pup (-1.5%) och mest vid UF (9.7%). Ingen sidoskillnad sågs. Slutsats Utifrån resultaten från denna studie rekommenderas att friska personer som specifikt vill träna SA, utför skulderstabiliserande övningarna PuP, WS eller PuPR. Om personen dessutom vill genomföra en övning med låg aktivitet i ÖT samtidigt som aktiveringsgraden i SA är hög kan övningen PuP rekommenderas. / ABSTRACT Purpose and research questions The objective of this study was to evaluate the muscle activity in three shoulder muscles: Upper Trapezius (UT), Serratus Anterior (SA) and Lower Trapezius (LT) during six different shoulder stabilization exercises in healthy individuals. The purpose was also to investigate whether specific shoulder stabilization exercises in slings increase the activation, in predominantly SA and LT, while the activity in UT is still low, compared to exercises performed on firm ground, and to evaluate possible side differences between left and right shoulder muscles. The research questions were: Are specific sling based exercises more effective regarding activation of SA and NT compared to exercises performed on firm ground? Will the sling exercises in the study show less activation in UT compared to exercises performed on firm ground? Is there a side difference in muscle activation during the six exercises? Method Ten healthy people (mean 36 years) took part in this study. The activity of three muscles (UT, SA, LT) were registered bilaterally using electromyography (EMG) during six different shoulder stabilizing exercises. Three of the exercises were conducted in redcord slings and three exercises were performed on firm ground. To compare the EMG-activity during exercises the activity was normalized to percent of maximal voluntary contraction (MVC) for each muscle and side. Results The sling-exercises were not significantly more effective regarding SA activation than exercises on firm ground. UT activity was significantly lower in the sling exercises (leaning forward during abduction, UA) (p<0.001) compared to protraction in supine (PRO) (p<0.001) and push up plus (PUP) (p<0.001). Mean values of EMG activity for each muscle were: UT: from 0.3% of MVC for leaning forward (UF) to 4.0% of MVC at the push-up plus with slings (PuPR), SA: lowest value 3.7% (UF) and the highest value 43.9% (PUP). LT: lowest value -1.5% (PUP) and the highest value of 9.7 % (UF). Conclusion Based on the results from this study it is recommended that healthy people, who specifically want to increase the muscle activation in SA, can perform the following exercises; PUP, WS or PuPR. If the person additionally wants to do an exercise with low activation in LT, while the activation level in SA is still high, the exercise PUP is recommended.

L'émergence de l'ophtalmologie en tant que spécialité pointue est récente, contemporaine de l'aire de la révolution technologique. Cette discipline ne s'exerce qu'en présence de dispositifs médicaux et ses spécificités sont aussi liées aux particularités de l'organe responsable de la fonction visuelle. Mais justifient-elles un traitement particulier de la responsabilité de l'ophtalmologiste ? Médicale, chirurgicale et fonctionnelle cette discipline embrasse de nombreux champs de la responsabilité médicale. Les réponses en vue de la réparation du dommage produit, sont examinées au regard de la causalité qu'une perte de chance relativise fréquemment. Le fait originel obéit aux qualifications habituelles, mais l'incidence du défaut des produits prend un relief particulier au côté de la faute, de l'aléa et de l'infection nosocomiale. Les frontières des qualifications évoluent dans le temps et participent outre une certaine ambiguïté, à alimenter les procédures. Le contexte d'exercice et le développement du consumérisme modifient la jurisprudence. Ils sont à l'origine de la loi du 4 mars 2002, tournant de la relation médecin malade, qui assoie les récents revirements de jurisprudence, notamment sur le plan de l'information. Elle créé les commissions de conciliation et d'indemnisation qui transcendent les voies judiciaires et administratives sans les supprimer. Ouvertes aux préjudices visuels, les critères de gravité liés tant à leur accès et qu'à la solidarité nationale renforcent les tensions autour de l'oeil par un seul fait arithmétique. En fait, ces différentes instances ne tiennent pas compte du particularisme de l'exercice mais intègrent leur raisonnement en droit commun. / The ophtalmology has very old history; it's recently appeared like a speciality because of the technological revolution. The specificities of the discipline are applied only with medical devices and are connected with the peculiarities of this organ ; the eye is manager of the visual function. But do they justify a particular treatment of the ophtalmologist responsibility? It's a medical, surgical and functional discipline which opens so many medical responsibilities. Answers to repair the ophthalmologist intervention damage are examined face to causality, the loose of lucky often reduce it. The original fact obeys to the usual qualifications, but the incidence of the default product is particular next to the fault, the hazard and the hospital-borne infection. Qualifications limit differ with the time and play with a certain ambiguity to create so many process for the ophthalmologist. The practicing context and the consumer society development m odify the case law which doesn't miss and are of the origin of an Act. The recent cases laws completes changes, particular for patient information, are to the origin of the Act of 4 March 2002 and show a modification of the patient doctor relation. The Act creates reconciliation and compensation board which transcend judicial and administrative ways without deleting them. Those last one are open to the visual damages. The seriousness criteria linked to access and national solidarity increase problems around the eye by a only arithmetical fact. In my opinion, these different authorities don't take care about the particularism of exercise but integrate their arguments into common law.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les athlètes utilisent les suppléments nutritionnels avec pour objectif d'améliorer leur performance sportive. La performance sportive dépend de facteurs physiques, mais également de facteurs cognitifs. Les suppléments nutritionnels riches en flavanols issu du cacao (CF) peuvent stimuler la fonction vasculaire, réduire le stress oxydant et améliorer la fonction cognitive. L'objectif de cette thèse est donc d’analyser les effets d'une consommation aigue, ou pendant une semaine, de CF, sur la performance physique et cognitive chez des athlètes, chez des sujets actifs et chez des personnes ayant un diabète de type 1 (DT1). De plus, l’objectif est d’investiguer les effets des CF en altitude simulé, où l’hypoxie limite la performance cognitive et physique.La consommation aigue de 900 mg CF (dont 196 mg d'épicatéchine) suscite une augmentation de l’oxygénation cérébrale, mais pas de la concentration de BDNF sérique et n'a pas d’effet sur la fonction cognitive chez des sportifs sains. L’effet bénéfique des CF sur l’oxygénation cérébrale au repos est dépassé par l’ampleur de l’augmentation de la perfusion et de l’oxygénation cérébrale à l’exercice physique et n'est donc plus visible en post-exercice.En hypoxie (altitude simulée de 4000 m), la consommation aigue de 530 mg CF (dont 100 mg d'épicatéchine) augmente la réponse hémodynamique du cortex préfrontal durant une tâche cognitive, mais n’affecte pas l’activité neuronale. Les CF améliorent la pensée abstraite en normoxie, mais n’améliorent aucun autre domaine des fonctions cognitives. Seule la précision lors du test de Stroop est diminuée par l’hypoxie. De plus, la réponse hémodynamique du cortex préfrontale et l’activité neuronale ne diffèrent pas en hypoxie vs. en normoxie.Le diabète de type 1 (DT1) est associé avec une dysfonction endothéliale, qui constitue un des facteurs de déclin cognitif lié au diabète. Dans une 3ième étude, la fonction cognitive n’est pas altérée chez les patients DT1, en comparaison des sujets sains, alors que l'activation cérébrale diffère entre ces 2 groupes. Cette différence d'activation cérébrale pourrait alors jouer un rôle compensatoire chez les patients DT1. La consommation aigue de CF peut améliorer les fonctions exécutives chez des patients DT1 et des sujets sains, et peut augmenter le signal BOLD dans les régions du cerveau activées par les tâches cognitives.Ainsi, la consommation aigue de CF augmente la vasoréactivité cérébrale. Ces changements sont associés avec une meilleure fonction cognitive chez des patients DT1, alors que ce n’est pas le cas chez des sujets entraînés, ni au niveau de la mer, ni en hypoxie. Malgré ces effets bénéfiques des CF, l’exercice physique semble rester un moyen beaucoup plus efficace pour stimuler la vasoreactivité cérébrale et les fonctions cognitives.Nous nous sommes aussi intéressés aux effets de CF sur la capacité antioxydante, le stress oxydant et la production de NO pendant l’exercice, ainsi que sur les implications pour la performance physique et la récupération, chez des athlètes. La consommation aigue de 903 mg CF augmente la capacité antioxydante au repos et pendant l’exercice, mais sans réduire le stress oxydant et la production de NO. La consommation pendant une semaine de 530 mg CF (dont 100 mg d'épicatéchine) atténue la peroxydation lipidique induite par l’exercice, mais n’influence pas la capacité antioxydante. Les CF ne modifient pas la production et la biodisponibilité du NO pendant un exercice en normoxie et en hypoxie (altitude simulée de 3000 m). La consommation de CF pendant une semaine peut augmenter la fonction endothéliale de repos, et peut réduire les effets nuisibles de l'hypoxie sur l’oxygénation préfrontale au repos et pendant l’exercice modéré. Par contre, cet effet disparait pendant l’exercice intense. La consommation aigue, et pendant une semaine, de CF n’augmente pas la performance physique, ni en normoxie, ni en hypoxie. / Sports performance depends on physical factors, but also on cognitive functioning. Nutritional supplements as potential ergogenic aids can impact muscle, but also the brain. Cocoa flavanols (CF) have antioxidant capacities, can stimulate vascular function, and potentially enhance cognitive function. CF intake might thus improve exercise performance and recovery by reducing oxidative stress, increasing NO availability and/or boosting cognitive function. It is the purpose of this PhD to identify the effects of CF on physical and cognitive performance in healthy athletes at sea level and altitude, as well as in patients with type 1 diabetes. Our systematic review showed that CF can reduce exercise-induced oxidative stress, but without improving exercise performance. Combining CF intake and exercise training improves cardiovascular risk factors and vascular function in healthy and overweight participants, but evidence on the synergistic effects of CF and exercise training on oxidative stress, inflammation and fat and glucose metabolism is lacking.In a randomized, placebo-controlled, double blind cross-over study, we showed that 900 mg CF intake increased prefrontal oxygenation in athletes, but without affecting executive function. BDNF was not affected by CF intake. The effects of high-intensity exercise largely overruled the effects of CF intake: large beneficial effects of exercise on prefrontal oxygenation and cognitive function were observed and CF supplementation did not enlarge these effects. In a 2nd study, the effect of acute CF intake (530 mg CF) on performance on a demanding cognitive test was assessed in normoxia and hypoxia (simulated altitude 4000 m). Electroencephalogram and fNIRS were used to analyse neuronal activity and hemodynamic changes. Acute CF intake improved the neurovascular response, but did not affect neuronal activity and cognitive performance in normoxia and hypoxia. Most cognitive functions, the cerebrovascular response and neuronal activity, were not altered in hypoxia in healthy subjects. In a 3rd study, we found that acute intake of 900 mg CF enhanced cognitive performance on the Flanker test in patients with type 1 diabetes, and their healthy matched controls. CF intake increased the BOLD response in brain areas activated during this specific task. While cognitive performance was not deteriorated in patients with type 1 diabetes, a different brain activation pattern during the cognitive task was observed, compared to healthy controls and this brain activation pattern was altered by CF intake. To conclude, acute CF intake improves prefrontal oxygenation and cerebrovascular responsiveness. This can be associated with better cognitive function in patients with type 1 diabetes, but does not result in improved executive function in healthy persons. Compared to exercise, the magnitude of the CF-induced neurovascular changes is small.Two studies were conducted examining the effects of CF on exercise-induced oxidative stress, NO availability and its implications for exercise performance, in well-trained cyclists. We found that acute CF (900 mg) improved the exercise-induced increase in total antioxidant capacity, but did not reduce the exercise-induced increase in lipid peroxidation. One week CF intake (530 mg CF) improved vascular function at rest, and prefrontal oxygenation at rest and during low-intensity exercise, but did not influence muscular oxygenation. One week CF intake partially restored the hypoxia-induced decline in prefrontal oxygenation during rest and low-intensity exercise, but not during high-intensity exercise. One week CF intake reduced exercise-induced lipid peroxidation, but did not alter total antioxidant capacity. Both acute and 1-week CF intake did not improve exercise performance and recovery and do not change NO production during exercise (in normoxia and hypoxia) in well-trained athletes.

L’ischémie d’exercice caractérisée par l’incapacité du système circulatoire de faire face à l’augmentation des besoins en substrats énergétiques et en oxygène nécessaire à dégrader ces substrats. La claudication à la marche est une cause majeure de limitation fonctionnelle.Il existe de nombres techniques d'évaluation de la macrocirculation et de la microcirculation permettant d'évaluer la réponse endothéliale dépendante(iontophorèse, test au garrot, modification de température locale) avec un enregistrement laser Doppler ou Speckle.Si les techniques ultrasonores permettent d’explorer la présence de lésions, elles rendent mal compte de la collatéralité. Ces techniques peu applicables à l’exercice et nécessitent d’être améliorées pour être applicables à l’effort. L’ischémie artérielle, entraîne une souffrance cellulaire avec métabolisme anaérobie, réversible à l’arrêt de l’exercice. En cas de développement de circulation collatérale suffisante, l’ischémie est alors incomplète, la souffrance des tissus est modérée et réversible rapidement. La recherche de pathologie artérielle au reposa été largement étudiée, nous nous intéressons dans nos études à la pathologie artérielle à l’effort, mais aussi aux phénomènes physiopathologiques susceptibles d’interférer avec la fonctionnalité musculaire (hypoxémie induite par l’exercice). La mesure de la pression partielle transcutanée en oxygène (TcpO2) à l’exercice permet d’estimer en cours de l’exercice l’importance de l’ischémie, segment de membre par segment de membre,de façon bilatérale et continue. Par cette nouvelle technique nous tentons d’explorer la physiopathologie de l’ischémie vasculaire à l’exercice. / Exercise ischemia is characterized by the inability of the circulatory system to fulfil the increased need forenergy substrates and the oxygen needed for substrates’ metabolism. Claudication is a major cause of functional limitation. There are several methods for assessing macrocirculation (mainly ultrasound imaging) and microcirculation (iontophoresis, tourniquet test, local temperature modification with Laser or Speckle recording. If ultrasound techniques can explore the occurrence of lesions is not optimal to evaluate the hemodynamic consequences because pressure measurements do not necessarily correlate with flow impairment. Laser techniques are not appropriate during exercise tests and need to be improved to be applicable. During exercise the severity of arterial ischemia depends on collateral circulation. Further ischemia is reversible at the end of exercise. Although research of restingarterial ischemia has been extensively studied few isknown in arterial ischemia during exercise, but al soin other physiopathological dysfunctions that may interfere with muscle function (exercise-inducedhypoxemia). The measurement of the transcutaneous oxygen partial pressure (TcpO2) during exercise estimates during exercise the importance of ischemia, limb segment by limbsegment, bilaterally and continuously. With this new technique we try to investigate the Physiopathology of vascular ischemia during exercise.

Multiple sclerosis (MS) is a chronic progressive neurological disease afflicting mostly young adults in North America, predominantly women. MS has little effect on life span but significant effect on quality of life. Despite the known benefits of exercise, evidence shows that persons with chronic disabling conditions such as MS are less physically active. Considering this, a deeper understanding of persons with MS and their exercise engagements and concerns is a crucial first step. The first part of this thesis presents existing evidence and methodological issues associated with randomized controlled trials estimating the effects of exercise interventions among persons with MS. The second part identifies current exercise engagement, preferences, and barriers of 417 community-dwelling ambulatory persons with MS. A subset of this group participated in the semi-structured interviews and provided their feedback on the design of an exercise approach. This information was used to design the next phase of the project - a pilot randomized controlled study trial evaluating the feasibility and efficacy of the Multiple Sclerosis Tailored Exercise Program (MSTEP). The development of MSTEP is also demonstrated in the third part of the thesis. The fourth and last part presents two cases from people completing all phases of the MSTEP protocol. The results of the studies show that exercise preferences and barriers may be associated with one's decision to be physically active or inactive. The available data from the on-going pilot study of the MSTEP presents evidence supporting its feasibility (and some level of efficacy) from both the participants' and the scientific point of view. Furthermore, the favorable nature of the qualitative information obtained from the participants as well as the absence of reported injuries, accidents, or extreme fatigue due to exercise, both amplify our confidence in the MSTEP and its ability to promote active living and good health in this community. / La sclérose en plaques (SP) est une maladie neurologique progressive qui afflige principalement les jeunes adultes en Amérique du Nord et majoritairement les femmes. La SP a peu d'effet sur la durée de vie, mais a un effet significatif sur la qualité de vie. Bien que les bénéfices de l'exercice soient connus, il a été démontré que les personnes atteintes d'une maladie chronique, telle que la SP, sont physiquement moins actives. Considérant ces faits, une compréhension profonde des personnes atteintes de SP, de leur engagement face à l'exercice et de leur préoccupation représente une première étape cruciale. La première partie de cette thèse présente les preuves existantes ainsi que les problèmes méthodologiques associés aux études contrôlées randomisées qui mesurent l'effet des interventions impliquant l'exercice chez les personnes atteintes de SP. La seconde partie identifie les engagements actuels face à l'exercice, les préférences ainsi que les barrières de 417 personnes atteinte de SP vivant dans la communauté ambulatoire. Un sous-groupe de cette population a participé à des entrevues semi-structurées et ont donné leur avis sur l'élaboration d'un programme d'exercices. Cette information a été utilisée pour le développement de la phase suivante de ce projet – un projet pilot contrôlé randomisé évaluant la faisabilité et l'efficacité d'un programme d'exercices personnalisés pour la SP (« Multiple Sclerosis Tailored Exercise Program (MSTEP) ». Le développement du MSTEP est aussi démontré dans la troisième partie de cette thèse. La quatrième et dernière section présente le cas de deux participants ayant complété toutes les phases du programme MSTEP. Les résultats des études démontrent que les préférences ainsi que les barrières de l'exercice peuvent être associées avec la décision de chacun d'être physiquement actif ou non. Les données disponibles sur l'étude pilote en cours portant sur le MSTEP présentent des résultats supportant sa faisabilité (et un certain niveau d'efficacité) tant sur le point de vue des participants que celui scientifique. De plus, la nature favorable des informations qualitatives recueillies de la part des participants ainsi que l'absence de blessures rapportées, d'accidents ou d'extrême fatigue dû à l'exercice, amplifient notre confiance dans le MSTEP et sa capacité de promouvoir une vie active et une bonne santé dans cette population.