Aucun résumé disponible ______________________________________________________________________________

La performance énergétique dans les bâtiments est influencée par de nombreux facteurs, tels que les conditions météorologiques ambiantes, la structure du bâtiment et les caractéristiques, l'occupation et leurs comportements, l'opération de sous-composants de niveau comme le chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC). Cette propriété rend complexe la prévision, l'analyse, ou faute de détection / diagnostic de la consommation énergétique du bâtiment est très difficile d'effectuer rapidement et avec précision. Cette thèse se concentre principalement sur la mise à jour des modèles d'intelligence artificielle avec des applications pour résoudre ces problèmes. Tout d'abord, nous passons en revue les modèles récemment développés pour résoudre ces problèmes, y compris des méthodes d'ingénierie détaillée et simplifiée, les méthodes statistiques et les méthodes d'intelligence artificielle. Puis nous simulons des profils de consommation d'énergie pour les bâtiments simples et multiples, et basé sur ces ensembles de données, des modèles de soutien vecteur de la machine sont formés et testés pour faire la prédiction. Les résultats des expériences montrent vaste précision de la prédiction haute et la robustesse de ces modèles. Deuxièmement, déterministe récursif Perceptron (RDP) modèle de réseau neuronal est utilisé pour détecter et diagnostiquer défectueuse consommation d'énergie du bâtiment. La consommation anormale est simulé par l'introduction manuelle d'une dégradation des performances des appareils électriques. Dans l'expérience, le modèle montre la capacité de détection RDP très élevé. Une nouvelle approche est proposée pour diagnostiquer des défauts. Il est basé sur l'évaluation des modèles RDP, dont chacun est capable de détecter une panne de matériel. Troisièmement, nous examinons comment la sélection des sous-ensembles caractéristiques de l'influence la performance du modèle. Les caractéristiques optimales sont choisis en fonction de la faisabilité de l'obtention eux et sur les scores qu'ils fournissent dans l'évaluation de deux méthodes de filtrage. Les résultats expérimentaux confirmer la validité de l'ensemble sélectionné et montrent que la proposé la méthode de sélection fonction peut garantir l'exactitude du modèle et réduit le temps de calcul. Un défi de la consommation énergétique du bâtiment est d'accélérer la prédiction de formation du modèle lorsque les données sont très importantes. Cette thèse propose une mise en œuvre efficace parallèle de Support Vector Machines basée sur la méthode de décomposition pour résoudre de tels problèmes. La parallélisation est réalisée sur le travail le plus fastidieux de formation, c'est à dire de mettre à jour le vecteur gradient de f. Les problèmes intérieurs sont traitées par solveur d'optimisation séquentielle minimale. Le parallélisme sous-jacente est réalisée par la version de mémoire partagée de Map-Reduce paradigme, qui rend le système particulièrement adapté pour être appliqué à des systèmes multi-core et multi-processeurs. Les résultats expérimentaux montrent que notre implémentation offre une augmentation de la vitesse élevée par rapport à libsvm, et il est supérieur à l'état de l'art Pisvm application MPI à la fois la rapidité et l'exigence de stockage. / The energy performance in buildings is influenced by many factors, such as ambient weather conditions, building structure and characteristics, occupancy and their behaviors, the operation of sub-level components like Heating, Ventilation and Air-Conditioning (HVAC) system. This complex property makes the prediction, analysis, or fault detection/diagnosis of building energy consumption very difficult to accurately and quickly perform. This thesis mainly focuses on up-to-date artificial intelligence models with the applications to solve these problems. First, we review recently developed models for solving these problems, including detailed and simplified engineering methods, statistical methods and artificial intelligence methods. Then we simulate energy consumption profiles for single and multiple buildings, and based on these datasets, support vector machine models are trained and tested to do the prediction. The results from extensive experiments demonstrate high prediction accuracy and robustness of these models. Second, Recursive Deterministic Perceptron (RDP) neural network model is used to detect and diagnose faulty building energy consumption. The abnormal consumption is simulated by manually introducing performance degradation to electric devices. In the experiment, RDP model shows very high detection ability. A new approach is proposed to diagnose faults. It is based on the evaluation of RDP models, each of which is able to detect an equipment fault.Third, we investigate how the selection of subsets of features influences the model performance. The optimal features are selected based on the feasibility of obtaining them and on the scores they provide under the evaluation of two filter methods. Experimental results confirm the validity of the selected subset and show that the proposed feature selection method can guarantee the model accuracy and reduces the computational time.One challenge of predicting building energy consumption is to accelerate model training when the dataset is very large. This thesis proposes an efficient parallel implementation of support vector machines based on decomposition method for solving such problems. The parallelization is performed on the most time-consuming work of training, i.e., to update the gradient vector f. The inner problems are dealt by sequential minimal optimization solver. The underlying parallelism is conducted by the shared memory version of Map-Reduce paradigm, making the system particularly suitable to be applied to multi-core and multiprocessor systems. Experimental results show that our implementation offers a high speed increase compared to Libsvm, and it is superior to the state-of-the-art MPI implementation Pisvm in both speed and storage requirement.

Cette thèse se consacre à l’étude du cadre juridique de la transition énergétique depuis 2012, année depuis laquelle l’expression a connu une utilisation croissante dans le domaine des politiques publiques en matière d’énergie et d’environnement. Le champ des évolutions juridiques frappées du sceau de la transition énergétique est si vaste que ces travaux se sont concentrés sur la règlementation des énergies renouvelables électriques prééminentes que sont l’éolien terrestre et le solaire photovoltaïque. Il en ressort que le droit de la transition énergétique se situe au carrefour d’autres droits plus anciens, plus établis. De nature évolutionnaire plus que révolutionnaire, il se coule dans le cadre existant et se soumet aux principes classiques du droit. De nos travaux ressort notamment qu’il fait un usage immodéré d’instruments de planification le soumettant potentiellement à une obligation de résultats mesurables. Il est aussi amené à intégrer des considérations de justice très contemporaines, liées à sa finalité, faisant de lui davantage qu’un droit purement technique. Toutefois, il a été marqué par une confusion certaine lors du processus de rédaction de la loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte, du fait de son volume, de ses conflits et des failles inhérentes aux institutions de la Ve République. Ce contexte n’ayant pas favorisé l’émergence d’un droit stable et de qualité, il manque de sécurité juridique. Enfin, il se révèle être plus souvent un frein qu’un facilitateur pour le développement des énergies renouvelables, alors qu’il est mal écrit et mal armé quand il s’agit d’organiser la diminution de la part du nucléaire dans le mix électrique. / This doctoral thesis aims to study the legal framework of the energy transition in France since 2012. From this year on, the term “energy transition” has been increasingly used in environment and energy-linked public policies. The scope of the legal developments related to the energy transition is so wide that this work has only focused on the rules applicable to renewable sources of electricity, especially onshore wind and solar photovoltaics. As a result, it appears that the energy transition law lies at a crossroads between older and more recognised fields of the Law. Evolutionary more than revolutionary, it fits into the existing frame and submits itself to the classical principles of Law. Among the outcomes of this research, we found that the energy transition law is making a strong use of planning tools, potentially placing it under a measurable performance obligation. It is also forced to integrate very contemporary notions of justice, linked to its finality, denying it the qualification of a solely technical law. However, there was confusion in the writing process of the Energy Transition for Green Growth Act, the flagship energy transition act, because of its size, its conflicts and the inherent flaws of the institutions of the 5th Republic. This context did not promote the emergence of a stable and high-quality law. Actually, it is lacking of legal certainty. Finally, energy transition law is more often than not placing a break on than facilitating the development of renewable energy, while it is badly written and ill-equipped to organise the decrease of nuclear energy into the electrical mix.

Le développement de la commande d’un véhicule à pile à combustible et supercondensateurs doit prendre en compte les contraintes liées à l’association de ses composants. La commande par inversion apporte une solution. Elle utilise une approche systémique et cognitive afin d’identifier la cause qui produit l’effet désiré et inverse les modèles des éléments associés pour obtenir une structure de commande. Ainsi, les commandes déduites de la Représentation Energétique Macroscopique (REM) et du Backstepping font partie de la catégorie des commandes par inversion. Le Backstepping déduit une commande stable de la plupart des systèmes non-linéaires. Cependant, il ne permet pas de gérer de façon claire et efficace les couplages énergétiques. Il est alors possible de décomposer physiquement le système suivant les règles de la REM. La REM permet également de séparer explicitement la commande et la stratégie de gestion de l’énergie. Dans cette thèse en cotutelle franco-québécoise, les caractéristiques des deux commandes ont été soulignées. Les deux méthodes apparaissent alors complémentaires. L’intégration du Backstepping apporte à la REM l’assurance d’une stabilité intrinsèque. Les principes de la REM, quant à eux, permettent au Backstepping de gérer les couplages énergétiques. Le développement d’une commande par inversion stable d’un véhicule à pile à combustible et supercondensateurs est donc proposé par la combinaison de ces deux méthodes de commande, suivant une procédure d’inversion combinée. La répartition des puissances du véhicule est ainsi réalisée en temps réel, sur dispositif expérimental, suivant une stratégie de filtrage et la commande stable par inversion combinée développée. / The development of the control of a fuel cell/supercapacitor vehicle must take into account the constraints related to the associations of its components. Inversion based control can solve this problems. This use a systemic and cognitive approach to find the cause which produce the desired effect and inverse the associated component models to obtain a control structure. In this way, Energetic Macroscopic Representation (EMR) and Backstepping have inversion based control approach. The Backstepping method deduces stable control of most classes of nonlinear systems. However, it don’t effectively and simply manage the energetic couplings. A physical decomposition of the studied system following the EMR rules bring a solution. EMR enables a systematic deduction of control schemes, specifically a clear distinction between the local control and the energy management strategy level. In this franco-quebecer co-tutorial thesis, similarities between the both control methods has been shown. EMR and Backstepping can complement each other. The integration of the Backstepping bring intrinsic stability to the EMR. The Backstepping can manage the energetic couplings thanks to EMR. The development of a fuel cell/supercapacitor vehicle stable inversion based control is then proposed using the combination of the both control methods. Thus, the power distribution is achieve in real time using a filtering strategy and the stable proposed combined inversion based control.

L’Union européenne et les États membres doivent progresser de manière continue vers une société durable, intelligente, inclusive et à faible intensité de carbone. Vue sous le prisme de l’Union de l’énergie, l’efficacité énergétique serait à la base de la refonte socio-économique de l’Europe et poserait les jalons des nouveaux paradigmes socio-économiques, nécessairement transversaux. Encore faut-il que le domaine plurisectoriel de l’efficacité énergétique soit mis en œuvre dans un cadre réglementaire et normatif harmonisé, transparent et évolutif. Nous avons donc effectué une analyse sur la mise en œuvre de l’efficacité énergétique au niveau du droit européen et niveau du droit national français. Dans une première partie, nous avons constaté la singularité juridique de la notion d’efficacité énergétique qui réside dans sa genèse et ses rapports multiformes. Dans une seconde partie, nous avons démontré le caractère pluridisciplinaire de l’efficacité énergétique. En effet, nous avons pu constater que l’efficacité énergétique est intégrée en droit public et en droit privée. En somme, le concept d’efficacité énergétique matérialise l’apparition d’une nouvelle grille de lecture en droit, résidant dans une approche transversale afin de mieux tenir compte des interactions et des synergies entre les différents phénomènes socio-économiques contemporains allant de pair avec les progrès technologiques et l’innovation. / The European Union and its Member States shall continue to evolve towards a sustainable, intelligent, inclusive and low-carbon society. Energy efficiency would be the basis for the socio-economic redesign of Europe and would lay the groundwork for new, necessarily transverse socio-economic paradigms. The multi-sector domain of energy efficiency need to be fully implemented in a harmonized, transparent and evolving regulatory and normative framework. We therefore carried out an analysis of the implementation of energy efficiency at two levels: regional level (European law) and nation level (French law). Firstly, we have noted the legal singularity of energy efficiency, which lies in its genesis and its multiform relationships. Secondly, we have demonstrated the multidisciplinary nature of energy efficiency. Indeed, we have seen that energy efficiency is recognized in both public and private law. In sum, the concept of energy efficiency materializes the emergence of a new legal reading grid. The approach is transverse to account more accurately for the interactions and synergies between the various contemporary socio-economic phenomena, which go hand in hand with technological progress and innovation.

Les véhicules électriques et hybrides font partie des éléments clés pour résoudre les problèmes de réchauffement de la planète et d'épuisement des ressources en combustibles fossiles dans le domaine du transport. En raison des limites des différents systèmes de stockage et de conversion d’énergie en termes de puissance et d'énergie, les hybridations sont intéressantes pour les véhicules électriques (VE). Dans cette thèse, deux hybridations typiques sont étudiées • un sous-système de stockage d'énergie hybride combinant des batteries et des supercondensateurs (SC) ; • et un sous-système de traction hybride parallèle combinant moteur à combustion interne et entraînement électrique. Ces sources d'énergie et ces conversions combinées doivent être gérées dans le cadre de stratégies de gestion de l'énergie (SGE). Parmi celles-ci, les méthodes basées sur l'optimisation présentent un intérêt en raison de leur approche systématique et de leurs performances élevées. Néanmoins, ces méthodes sont souvent compliquées et demandent beaucoup de temps de calcul, ce qui peut être difficile à réaliser dans des applications réelles.L'objectif de cette thèse est de développer des SGE simples mais efficaces basées sur l'optimisation en temps réel pour un VE et un camion à traction hybride parallèle alimentés par des batteries et des SC (système de stockage hybride). Les complexités du système étudié sont réduites en utilisant la représentation macroscopique énergétique (REM). La REM permet de réaliser des modèles réduits pour la gestion de l'énergie au niveau de la supervision. La théorie du contrôle optimal est ensuite appliquée à ces modèles réduits pour réaliser des SGE en temps réel. Ces stratégies sont basées sur des réductions de modèle appropriées, mais elles sont systématiques et performantes. Les performances des SGE proposées sont vérifiées en simulation par comparaison avec l’optimum théorique (programmation dynamique). De plus, les capacités en temps réel des SGE développées sont validées via des expériences en « hardware-in-the-loop » à puissances réduites. Les résultats confirment les avantages des stratégies proposées développées par l'approche unifiée de la thèse. / Electric and hybrid vehicles are among the keys to solve the problems of global warming and exhausted fossil fuel resources in transportation sector. Due to the limits of energy sources and energy converters in terms of power and energy, hybridizations are of interest for future electrified vehicles. Two typical hybridizations are studied in this thesis: • hybrid energy storage subsystem combining batteries and supercapacitors (SCs); and• hybrid traction subsystem combining internal combustion engine and electric drive. Such combined energy sources and converters must be handled by energy management strategies (EMSs). In which, optimization-based methods are of interest due to their high performance. Nonetheless, these methods are often complicated and computation consuming which can be difficult to be realized in real-world applications.The objective of this thesis is to develop simple but effective real-time optimization-based EMSs for an electric car and a parallel hybrid truck supplied by batteries and SCs. The complexities of the studied system are tackled by using Energetic Macroscopic Representation (EMR) which helps to conduct reduced models for energy management at the supervisory level. Optimal control theory is then applied to these reduced models to accomplish real-time EMSs. These strategies are simple due to the suitable model reductions but systematic and high-performance due to the optimization-based methods. The performances of the proposed strategies are verified via simulations by comparing with off-line optimal benchmark deduced by dynamic programming. Moreover, real-time capabilities of these novel EMSs are validated via experiments by using reduced-scale power hardware-in-the-loop simulation. The results confirm the advantages of the proposed strategies developed by the unified approach in the thesis.

Le Système Nerveux Central (SNC) est un acteur majeur de la régulation de l’homéostasie énergétique, intégrant différents signaux nerveux, hormonaux ou nutritionnels. Le métabolisme lipidique joue un rôle essentiel notamment dans la détection des signaux lipidiques, et les enzymes y participant sont donc fortement impliquées dans la régulation de ces signaux et leur expression est cruciale au bon équilibre énergétique. La Lipoprotéine Lipase (LPL), enzyme clé de l'hydrolyse des triglycérides, nous est apparue comme une cible de choix dans la mesure où elle est exprimée dans différentes structures cérébrales comme l'hippocampe ou l'hypothalamus. L'hypothalamus a été identifié depuis de nombreuses années comme un centre de régulation de la prise alimentaire et donc de l'équilibre entre entrées et dépenses d'énergie. Ainsi, il est apparu comme légitime que de s'intéresser plus précisément au rôle de la LPL hypothalamique et son implication dans la régulation de l'homéostasie énergétique.L'objet de cette thèse a donc été d'étudier, dans un premier temps, les effets d'une délétion de LPL dans le VMH, réalisée grâce à une injection d'un AAV2/9 exprimant la Cre recombinase chez des souris LPL lox/lox âgées de 8 semaines. La diminution de l'activité LPL dans le VMH conduit au développement d'une obésité au bout de 3 semaines post-injection, ainsi qu'au développement d'une intolérance au glucose, d'une résistance à l'insuline ainsi qu'une diminution de l'activité locomotrice.Ce phénotype est dû à une diminution transitoire de la quantité de céramides synthétisées par l’enzyme CerS1 au sein de l'hypothalamus durant les semaines qui suivent l'injection et qui perturbent la signalisation homéostatique. Il apparait également que le système endocannabinoïde pourrait être impliqué dans la mise en place de ce phénotype. Les caractéristiques de ce phénotype rappelant celles d'un état de torpeur, nous avons cherché dans la deuxième partie de ce travail de thèse, à reproduire celui-ci pour pouvoir étudier plus précisément les liens et les conséquences entre torpeur et lipases cérébrales. Nous avons donc exposés les animaux à 4°C pendant 4 heures et étudié les répercussions de ce stress thermique sur les gènes des lipases centrales ainsi que ceux du rythme circadien : nous avons pu mettre en évidence une modification du rythme circadien. Nous avons également exposé des animaux délétés en LPL hypothalamique et pu établir que cette délétion centrale en LPL modifie la thermogenèse du tissu adipeux brun ainsi et favorise le développement du tissu adipeux beige. Ce travail de thèse a donc permis de mettre en lumière pour la première fois l'implication de la LPL hypothalamique dans la régulation de l'homéostasie énergétique ainsi que son rôle dans la réponse adaptative à une exposition aiguë au froid. / The Central Nervous System (CNS) is a major actor in the energy balance regulation, integrating different nervous, hormonal or nutritional signals. The lipid metabolism plays an essential role especially in the detection of lipid signals. So, the enzymes taking part in it are involved in the regulation of these signals and their expression is crucial to the energy balance. The Lipoprotein Lipase (LPL), the key enzyme in triglycerides hydrolysis appeared to us as a target of choice as it is expressed in different brain structures like the hypothalamus or the hippocampus.The hypothalamus has long been known as a regulation center of food intake and so of the balance between entrance and expenditure of energy. It seemed interesting to focus more precisely on the role of hypothalamic LPL and its implication in the regulation of energy homeostasis.This dissertation’s main objective was to identify the effects of LPL deletion in the VMH, achieved by injection of an AAV2/9 expressing the Cre-recombinase in LPL lox/lox mice aged of 8 weeks. The decrease of LPL activity in the VMH leads to obesity development around 3 weeks post-injection and to the development of glucose intolerance, resistance to insulin and a decrease in locomotor activity.This phenotype is probably due to a transient decrease of ceramides synthesized by the CerS1 enzyme in the hypothalamus during the weeks post-injection and which disrupts the homeostatic signalling. The endocannabinoid system also seems to be involved in the onset of this phenotype.As the characteristics of this phenotype were reminiscent of a torpor state, we tried in a second part of work to reproduce it to study more precisely the links between torpor and brain lipases. We exposed animals to 4°C for 4 hours and studied the repercussions of this thermic stress on the central lipases genes and on circadian rhythm genes: we were able to highlight a modulation of the circadian rhythm. We also exposed to the cold VMH-LPL-depleted mice and established that this depletion in VMH-LPL modifies the thermogenesis of brown adipose tissue and so promotes the development of beige adipocytes.This work highlights for the first time the implication of hypothalamic LPL in the regulation of energy homeostasis and its role in adaptive response to cold exposure.

Des niveaux appréciables de glyphosate, l'herbicide le plus utilisé mondialement, et de ses principaux métabolites, les acides aminométhylphosphonique (AMPA) et méthylphosphonique (MPA) sont retrouvés chez l'humain. Plusieurs études ont associé la présence du glyphosate à des problèmes de santé. Des effets sur les cellules immunitaires et leurs fonctions ont été rapportés. Cependant, les effets de cette molécule et de ses métabolites sur les neutrophiles, les leucocytes les plus abondants dans le sang humain, sont encore peu documentés. Étant donné la présence de ces molécules dans le sang, nous avions pour objectif de déterminer les effets de l'exposition au glyphosate et aux métabolites AMPA et MPA sur la viabilité, le métabolisme énergétique et les principales fonctions antimicrobiennes des neutrophiles. Nous avons exposé des neutrophiles isolés du sang de donneurs sains hommes et femmes à différentes concentrations de glyphosate et de ses métabolites, avant de déterminer les effets de l'exposition sur les cellules. Nous avons observé que l'exposition aux molécules n'affecte pas la glycolyse et la respiration mitochondriale des neutrophiles. Cependant, des altérations au niveau de différentes voies métaboliques pourraient affecter les fonctions des neutrophiles. En effet, bien que les neutrophiles étaient initialement considérés comme presque exclusivement glycolytiques, de nombreuses études ont montré qu'ils utilisent plusieurs voies métaboliques alternatives pour leur maturation et effectuer leurs fonctions. Nous avons observé que le glyphosate augmente la production d'espèces réactives de l'oxygène chez les neutrophiles isolés de donneurs des deux sexes. Le glyphosate et ses métabolites modulent aussi la production et la sécrétion de CXCL8/IL-8 en fonction du sexe des donneurs. Ces résultats suggèrent que le glyphosate et ses métabolites affectent les fonctions antimicrobiennes des neutrophiles humains dépendamment du sexe, ce qui pourrait être associé à des problèmes de santé. Les progrès des connaissances permettront d'améliorer les réglementations afin de protéger le public. / Significant levels of glyphosate, the world's most widely used herbicide, and its primary metabolites, aminomethylphosphonic acid (AMPA) and methylphosphonic acid (MPA), are detected in humans. Several studies have linked the presence of glyphosate in humans to health problems. Effects on immune cells and their functions have also been reported. However, the effects of this molecule and its metabolites on neutrophils, the most abundant leukocytes in the human bloodstream, are still poorly documented. Given the presence of these molecules in the blood, our aim was to determine the effects of exposure to glyphosate and its metabolites AMPA and MPA on the viability, energy metabolism, and essential antimicrobial functions of neutrophils. We, therefore, exposed neutrophils isolated from the blood of healthy male and female donors to different concentrations of glyphosate and its metabolites, before determining the effects of exposure on the cells. We observed that exposure to the molecules did not affect neutrophil glycolysis and mitochondrial respiration. However, alterations in various metabolic pathways could affect neutrophil function. Indeed, although neutrophils were initially considered to be almost exclusively glycolytic, numerous studies have shown that they use several alternative metabolic pathways for their maturation and to perform their functions. We have observed that glyphosate increases the production of reactive oxygen species in neutrophils isolated from donors of both sexes. Glyphosate and its metabolites also modulated CXCL8/IL-8 production and secretion according to donor sex. These results suggest that glyphosate and its metabolites affect the antimicrobial functions of human neutrophils in a sex-dependent manner, which could be associated with health problems. Advances in knowledge will help improve regulations to protect the public.

L'état de déficit énergétique ou balance énergétique négative (BEN) peut souvent engendrer un stress métabolique important qui est habituel lors de la lactation post-partum chez la vache laitière. Cette adaptation face à la production de lait est caractérisée par une métabolisation accrue des réserves lipidiques afin de compenser l'apport énergétique gagné par la consommation, qui est insuffisant. Néanmoins, afin de maximiser la profitabilité de la production laitière, l'insémination post-partum, lors de la lactation, est une pratique courante au sein de l'industrie laitière. Cet état de stress métabolique est reflété, non seulement au niveau de plusieurs métabolites en circulation, mais au niveau de l'environnement folliculaire également, influençant potentiellement la maturation, la compétence ovocytaire ainsi que le développement embryonnaire par la suite. Notre projet vise la compréhension des mécanismes responsables de l'influence générationnelle du métabolisme maternelle, particulièrement dans le cas du BEN. En effet le présent mémoire analyse l'influence du BEN sur le développement embryonnaire en exposant des ovocytes de vaches laitières à l'acide bêta-hydroxybutyrique (BHB) pendant la maturation in vitro. Le BHB est un corps cétonique dont la production augmente dû à une métabolisation accrue des réserves lipidiques lors du BEN. L'élévation des niveaux de BHB est reflétée, non seulement en circulation, mais également au niveau de l'environnement folliculaire. Nos résultats soulignent l'importance du métabolisme maternel lors de la période préconceptionnelle et comment celui-ci peut, en effet, influencer l'embryon en développement. Nous voyons que l'exposition au BHB lors de la maturation ovocytaire in vitro mène à des altérations transcriptomiques au niveau de gènes impliqués dont diverses voies, dont l'inflammation, le métabolisme et le développement. Ces changements surviennent sans doute afin de préparer ou mieux adapter l'embryon à l'environnement énergétique dans lequel il se développera. / A state of negative energy balance (NEB) can often depict important metabolic stress and is typically brought on by lactation in dairy cows. This particular state of metabolic stress can be characterized by an increased use of fat reserves in order to compromise for the lack of energy uptake from consumption, as milk production requires significantly more energy. Nevertheless, post-partum insemination, during lactation, is a common practice in the dairy industry in order to maximize profitability. This state of metabolic stress is not only reflected in metabolite levels circulating in plasma, but in follicular fluid as well, potentially impacting the oocytes prior to conception and even throughout its development. This research project brings light to the mechanisms behind the impact of maternal metabolic state on offspring health and its generational importance. Our work highlights the impact of NEB on embryo development and quality. We exposed oocytes from over 50 cows to beta-hydroxybutyrate (BHB) during in vitro maturation. BHB is a ketone body that accumulates in circulation due to a higher fat metabolization rate while in a state of negative energy balance The rising levels of circulating BHB is reflected in the follicular environment. Our results support the understanding that maternal metabolism can indeed influence embryo health, as we see alterations in the embryo transcriptome, particularly impacting the expression of genes regarding inflammation, metabolism and development pathways. These changes most likely occur with the « intention» of preparing the embryo for the future energetic environment in which it might have to survive.

Pour établir les différentes composantes qui déterminent la dépense énergétique chez l'humain, on se base sur les procédures pratiques considérées comme référence (la calorimétrie indirecte, la méthode de l'eau doublement marquée) et/ou les méthodes prédictives (les différentes recommandations nutritionnelles). Cependant, pour des raisons principalement pratiques et économiques, la détermination des besoins énergétiques quotidiens chez les différentes populations est normalement faite en utilisant les méthodes prédictives. Dans une première étude de cette recherche, nous avons mesuré les besoins énergétiques quotidiens par calorimétrie indirecte de sujets jeunes et adultes, actifs et sédentaires pour comparer ceux-ci avec les valeurs estimées par les équations de prédiction proposées par les Recommandations sur la Nutrition pour les Canadiens (CDG, 1990) et les dernières recommandations présentées pour l'ensemble de la population des États-Unis et du Canada, les «Dietary Référence Intakes» (DRIs, 2002). À la suite de ces analyses, nous avons comparé les besoins énergétiques quotidiens mesurés par calorimétrie indirecte avec les valeurs estimées par les CDG (1990) et les dernières DRIs (2002) avant et après un programme de perte de poids. Nous avons également effectué une étude afin d'examiner la diminution du métabolisme de repos (RMR) reliée au vieillissement. Finalement, nous avons déterminé l'effet d'un exercice aigu et de moyenne intensité sur l'ingestion d'énergie et le choix des aliments chez les sujets sédentaires ayant un surplus de poids. Dans les faits, les valeurs mesurées de dépense d'énergie ont été plus basses que les valeurs prédites par les CDG (1990), mais plus élevées que celles estimées par les DRIs (2002) autant chez les sujets sédentaires que chez les actifs. Après le programme de perte de poids, les valeurs mesurées ont aussi été plus basses que les valeurs prédites avec les CDG (1990) tout comme celles des plus récentes DRIs (2002). Cependant, avec ces dernières recommandations, une petite surestimation semble toujours persister, ce qui pourrait s'expliquer par le fait que ces récentes recommandations nutritionnelles ne tiennent pas compte de l'impact de la perte de poids sur la thermogenèse adaptative. Nous avons aussi constaté que la diminution du métabolisme de repos lors du vieillissement est plus grande que celle prévue par les variations de composition corporelle en plus de quantifier cette diminution. Finalement, nos résultats ont démontré qu'un court exercice avant le repas n'a aucune influence significative sur l'ingestion d'énergie immédiatement après l'exercice.