L'analyse de la posture constitue un élément fondamental dans l'évaluation diagnostique et thérapeutique des patients atteints de déformations rachidiennes. Classiquement basée en pratique courante sur des radiographies du rachis en totalité, de nombreux paramètres posturaux ont été décrits et corrélés à la qualité de vie des patients. Toutefois, l'analyse radiographique conventionnelle ne permet pas systématiquement d'appréhender la posture véritable d'un individu. Une approche biomécanique de la posture en laboratoire d'analyse du mouvement permet donc de s'affranchir de ces contraintes et de caractériser la posture à l'aide de nouveaux paramètres. Un protocole spécifique biomécanique d'analyse de la posture, utilisant des plateformes de force et un système optoélectronique, a été développé afin de caractériser la posture libre d'un individu. D'autre part, ce protocole d'analyse peut ensuite être adapté à la pratique clinique quotidienne en couplant les données issues de la radiographie à celles d'une plateforme de pression. L'analyse d'une cohorte de volontaires sains a ainsi été réalisée, confirmant la faisabilité technique du calcul des moments nets inter segmentaires à l'aide de radiographies et d'une plateforme de pression. Les résultats de ce travail mettent en évidence la faisabilité et la fiabilité du protocole de mesure des moments inter-segmentaires. Ces résultats ouvrent des perspectives en pratique clinique courante avec la possibilité de réaliser cette analyse en pré et postopératoire a des fins diagnostics mais également pour évaluerl'influence du traitement chirurgical sur la modification des contraintes exercées sur le rachis. / Postural analysis is of primary importance for clinical and therapeutic evaluation of spinal deformity patients. This evaluation is currently based on full-spine radiographs and various parameters have been described and correlated with health related quality of life scores. However, this radiographic analysis is not applicable to every patient and can be sometimes misleading for physicians. A biomechanical postural approach using gait analysis is therefore necessary in order to avoid limits from the radiographic analysis. It provides new parameters for postural evaluation. A dedicated biomechanical "free-posture" protocol has been developed using force plates and gait analysis markers. Results from this approach revealed the reliability of the inter-segmental moment's measurements. Evolution of postural parameters during growth according to age was also described using a pediatric cohort. Concurrently, this biomechanical protocol can also be adapted to daily clinical practice, by the combination of a pressure platform and full-spine x-rays. Reliability of this combination was reported on a cohort of volunteers on whom spinal constraints were measured. These results are a source for potential new methods of postural outcomes evaluation in daily practice as they can be calculated during preoperative and postoperative courses.

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Dans ce travail de thèse, nous nous sommes consacrés au développement d’un système robotique permettant de reproduire en laboratoire l’ensemble des perturbations subies par un sujet humain dans un transport en commun afin d’analyser et de comprendre le mécanisme de son équilibre postural. La reproduction en laboratoire des perturbations nécessitent la conception d’une plateforme dynamique non contrainte dans son déplacement. L’analyse de l’équilibre humain nécessite également le développement d’un modèle du pendule inversé de l’homme afin de définir des indices quantitatifs d’équilibre et de procéder à des analyses statistiques et comparatives. Grâce aux objectifs fixés par ce travail de recherche, nous avons réalisé une plateforme mobile omnidirectionnelle compacte pouvant supporter un sujet pesant 120kg. Cette plateforme confère au sujet placé dessus une meilleure perception de confort et de sécurité. Ses performances en termes de poursuite de trajectoire et de commande des accélérations ont été effectuées et évaluées. Ces performances sont très satisfaisantes par rapport aux expérimentations menées dans le métro puisque les accélérations réalisées sont supérieures aux valeurs exigées par ce moyen de transport. Ainsi, la plateforme est capable de reproduire une perturbation compatible avec le métro. Nous avons proposé deux méthodes d’analyse basées sur des accéléromètres triaxiaux connectés et synchronisés à la plateforme pour l’évaluation des paramètres de couple et de position articulaires de la cheville, du genou et de la hanche du sujet. Les résultats obtenus sont comparables à ceux obtenus par un système plus couteux de capture de mouvement avec logiciel biomécanique. De nouveaux indices d’équilibre ont été proposés à partir des paramètres biomécaniques de 22 sujets. Ces indices peuvent être exploités par les thérapeutes pour analyser et prévoir la capacité de maintien de l’équilibre d’un passager dans le métro ou plus généralement dans les transports en commun. / In this thesis, we achieved the development of a robotic system to reproduce in laboratory all the disturbances undergone by a human subject in public transport in order to make an analysis of postural balance. Reproductive simulated disturbances in laboratory require developing a dynamic platform unconstrained in its movement. Analysis of postural balance also requires the development of an inverted pendulum model to define quantitative indices of stability and to make comparative and statistical analysis. According the objectives of this research work, we realized a compact omnidirectional mobile platform capable of supporting a weight of about 120kg. This platform gives the subject placed on it a better perception of comfort and safety. Its performances in terms of trajectory tracking and acceleration control are carried out and evaluated. These performances are very satisfactory compared to experiments in the subway since the produced accelerations are higher than the values required by this means of transport. Thus, the platform is able to reproduce the perturbation compatible with the subway. We proposed two methods of analysis based on triaxial accelerometers connected and synchronized platform for evaluating torque and joint position of the ankle, knee and hip of the subject. The results obtained are comparable to those obtained by more expensive motion capture system with biomechanical software. New postural balance indices have been proposed from the biomechanical parameters of 22 subjects. These indices can be used by therapists to analyze and predict the ability of maintaining the balance of a passenger in the subway or more generally in public transport.

Les mécanismes complexes qui régissent la morphologie des rivières en tresses et l'interaction avec le tri granulométrique restent encore à approfondir. Cette thèse s'articule autour de trois thèmes : l'étude de la déstabilisation d'un système en tresses puis sa mise à l'équilibre, l'interaction de la morphologie avec le tri granulométrique et enfin la prédiction du transport solide. Pour cela, nous avons étudié 3 modélisations de différents systèmes alluviaux : des bancs alternés en granulométrie étendue (durée 100h), un système en tresses en granulométrie uniforme (durée 385h) et enfin un système en granulométrie étendue (durée 435h). Chaque modèle de tresses a subi plusieurs changements de conditions d'alimentation. Il ressort que seul un paramètre, la surface du lit situé au delà de la pente moyenne, pourrait être un bon candidat pour comparer l'état d'équilibre (érosion ou exhaussement) de différents systèmes. Pour une étude d'un site donnée, les paramètres classiques comme la pente ou le Bed Relief Index (BRI) sont tout aussi pertinents. Le tri granulométrique sur les systèmes divaguants se manifeste de plusieurs façons : il est à l'origine de la migration du chenal principal et participe activement à la formation de patchs sédimentaires, catalyseurs de l'émergence des bancs. Les lobes sédimentaires qui se retrouvent dans le modèle en granulométrie uniforme n'apparaissent que dans certains cas, laissant place à une mobilité des sédiments discontinue, généralement de proche en proche. La modélisation du transport solide dans ces systèmes à faciès complexes se heurte à la forte variabilité des conditions hyro-sédimentaires. L'abondance de confluences et des fronts de bancs modifie la relation de transport avec les conditions locales. L'influence de la morphologie est prépondérante dans la dynamique du transport solide. / Complex mechanisms involved in braided rivers morphology and the interaction with the grain sorting are slightly studied. Throughout this thesis, we study the morphological signature of a system at equilibrium, and the interaction between the bed morphology and grain sorting. From our small-scale experiments, we studied the prediction of sediment transport. We studied three different small-scale streams, a alternate bars model with heterogeneous sediment (duration 100h), a braided stream model using uniform sand (duration 385h) and a braided stream model using sand and coarse sand mixture (duration 435h). Upstream conditions have been changed several times for each braided stream. It appears that the only one relevant index to compare sediments stages of different streams is the surface above the average slope. To study a single site's evolution, the traditional parameters such as slope or Bed Relief Index (BRI) are relevant enough. We observed different effects of grain sorting. First, grain sorting is responsible of selective depositions and led to active channel migration. The selective deposition leads to bar emergence. Sedimentary lobes that we observed on uniform sand model were rarely noticed on the sand and coarse sand mixture experiment. This results suggests that sediments motion is tiny linked to grain size range. Modeling of sediment transport in such varied morphology faces different problems. Plenty of confluences and fronts bars changes sediment transport and local conditions connections. The influence of morphology is predominant in the dynamic of sediment transport.

Sous conditions de fort déséquilibre thermodynamique, les populations des états internes émettant dans le VUV et l’infrarouge ne suivent plus une distribution de Boltzmann mais sont contrôlés par des processus collisionels et radiatifs. Nous avons développé un nouveau modèle collisionel-radiatif (CR) comprenant les mécanismes d’excitation et d’ionisation par impact d’électrons et de particules lourdes, ainsi que les transitions radiatives. Une revue exhaustive des diverses données expérimentales et théoriques nous a conduit à sélectionner les formulations les plus appropriées. Les transitions radiatives on été traitées via le concept de facteur d’échappement, égal à 0 pour les transitions dans le VUV, et à 1 pour les transitions dans l’infrarouge, en accord avec les récents calculs de la littérature. Nous avons interfacé notre modèle CR avec un code d’écoulement et un code spectral en vue de prédire les luminances récemment mesurées dans le tube à choc EAST de la NASA. Nous avons choisi deux conditions représentatives d’une rentrée hypervéloce sur Terre: V∞=10.6 et 11.12 km/s, à pression p∞=13.3 Pa. Nous avons comparé les densités d’électrons prédites par le modèle d’écoulement avec celles extraites des caméras CCD et avons obtenu un excellent accord, validant de fait le modèle d’ionisation et nous permettant de déterminer la position du choc. Ensuite, nous avons comparé les profils de luminance prédits par le modèle CR mesurés dans le VUV et l’infrarouge avec les données expérimentales et avons obtenu un excellent accord. Nous avons ainsi montré que les collisions par impact de particules lourdes sont cruciales et doivent être déterminés précisément en vue de prédire le flux radiatif dans le VUV, lequel peut représenter 60% du flux total reçu par le vaisseau spatial lors de sa rentrée dans l’atmosphère terrestre. / Under nonequilibrium, the populations of the electronic states that strongly radiate in the VUV and IR are no longer governed by a Boltzmann distribution but rather by collisional and radiative processes. A new collisional-radiative (CR) model was developed including the key processes chief among them electron-impact excitation and ionization, heavy-particle impact excitation and bound-bound transitions. A comprehensive review of the available experimental and theoretical reaction rates governing these processes was undertaken to produce a reliable set of rates. The bound-bound radiative mechanisms were treated using the escape factor concept, set to zero for VUV lines and set to one for infrared lines, in accordance with literature results. The CR model was interfaced with the a flowfield solver and with a radiation code to predict the nonequilibrium VUV and IR radiation spectra very recently measured in the EAST facility at NASA Ames Research Center. Two shock-tube conditions representative of a Lunar return reentry trajectory were selected: V∞=10.6 and 11.12 km/s, both at p∞=13.3 Pa. The electron number density profiles inferred from experiments were compared with the prediction of the flowfield model, showing excellent agreement in trend and absolute magnitude for both freestream conditions, and thus validating the ionization model and providing a way to accurately locate the shock front in the CCD images. Then, the experimental intensity profiles were compared with the prediction of the CR model. Excellent agreement between predicted and measured intensity profiles was obtained for both freestream conditions, when adjusting the heavy-particle impact excitation rate constants of Park (1985), suggesting that the nonequilibrium peak intensities observed in the VUV and IR spectral ranges are controled by heavy-particle impact processes.

Les effets collectifs sont présents dans la nature à de nombreuses échelles et dans des systèmes très différents.On peut notamment citer les vols d'oiseaux, les bancs de poissons, les nuages d'insectes, ou encore les troupeaux de moutons.Pour pouvoir décrire ces effets collectifs, il est nécessaire de disposer de systèmes expérimentaux abiotiques modèles.Dans cette thèse nous présentons un système expérimental composé de colloïdes Janus or et platine. Au contact d'eau oxygénée ces colloïdes se mettent en mouvement tout en consommant ce carburant.Ce système est donc fondamentalement hors équilibre puisque de l'énergie est consommée à l'échelle des individus. Il a la particularité de présenter des effets collectifs sous la forme de l'apparition de clusters, agrégats dynamiques de colloïdes / Collective motion are present at every scales and in very various biological systems. For example one can observe flocks of birds, schools of fishes, or swarms of insects. To be able to describe and understand these collective effects, it is necessary to have experimental abiotic model systems.In this PhD we present an experimental system made of Janus colloids of gold and platinum. When putted in an hydrogen peroxide bath, they set in motion, consuming fuel.This system is fully out of equilibirum because energy is consumed at the scale of individuals. It presents collective motion with the apparition of clusters, dynamical aggregates of active colloids.This PhD is structured around three parts :- the study of the kinetics and dynamics of the clusters- the achievement of sedimentation experiments- the study of the system in dense assemblies, forming an active colloidal glass

Le durcissement des normes d’émission, tout autant que l’impératif d’économie,poussent à étudier de nouveaux modes de combustion pour les moteurs. L’autoallumage decharges homogènes à basse température offre de bonnes perspectives quant au rejet de NOx,suies, et CO2. Cependant son control reste délicat, car il est extrêmement sensible à latempérature et la cinétique de l’hydrocarbure. L’assistance par plasma hors-équilibre pourraitfournir une solution. Les expériences sont menées dans une MCR avec des mélanges pauvresd’isooctane/air et un prototype d’allumeur Renault. La combustion obtenue identifiée commeSICI se déroule en deux phases: la propagation d’une flamme comprime les gaz restantjusqu’à leur autoallumage. Le réchauffement du système expérimental est intégré dans leprotocole d’exploitation, afin de quantifier l’effet SICI relativement à l’autoallumage pur.L’effet du plasma semble avant tout dépendre de l’énergie déposée, bien qu’il convergerapidement, quel que soit l’avance du déclenchement. Le comportement asymptotique à hauteénergie s’explique par la thermalisation des filaments, soulignée par comparaison avec l’effetSICI d’un arc classique. A l’inverse, le seuil minimal d’énergie nécessaire semble lié à lacapacité à générer un noyau de flamme viable, rapprochant le phénomène d’un problèmeclassique d’allumage en conditions difficiles. La propagation de la flamme détermine ledéclenchement de l’autoallumage selon une caractéristique linéaire particulièrementremarquable, car indépendante des conditions thermodynamiques du mélange. L’existenced’une flamme froide est mise en avant par des acquisitions de PLIF formaldéhyde. Lapréréaction semble accélérer la propagation du front de flamme. / Emission standards tightening as well as economical needs urge to study newcombustion modes for engines. Low-temperature homogeneous charge auto-ignition offersgood prospects for NOx, soot, and CO2 emissions. However, its control remains sharp for it isextremely influenced by temperature and fuel chemistry. Assisting non-equilibrium plasmascould provide a solution. Experiments are RCM managed with lean isooctane/air mixtures andprototype Renault ignition devise. Combustion occurs in a two steps mode known as SICI:flame propagation compresses the remaining gas to auto-ignition. The experimental settemperature rise is computed in order to measure the SICI effect compared to pure autoignition.The plasma seems to act mainly through the energy dropped, albeit its effect quicklyreaches a maximum, no matter how early it starts. This asymptomatic high energy behaviorrelies on the streamers overheating, as underlined by the look-like SICI effect from a regulararc discharge. On the contrary, minimal required energy appears to be linked to the capabilityof generating a sustainable flame kernel, making it closer to a standard ignition issue in roughconditions. Flame propagation sets auto-ignition start, according to an astonishingly linearcharacteristic not even influenced by charge’s thermodynamic conditions. Cool flame is putforward through formaldehyde PLIF imaging. Prereaction seems to enhance front propagationspeed.

Le sujet de cette thèse est la dynamique des populations. Nous en étudions les caractéristiques en absence ou en présence d'une structure spatiale, et cela se reproduit dans la subdivision du manuscrit en deux parties. Dans la première, où nous considérons la compétition comme se manifestant entre tous les individus en même temps, nous prouvons qu'une condition de bilan détaillé est vérifiée dans des différents régimes d'évolution (et non seulement dans le cas de successional-mutations). On montre que la dynamique adaptative d'une population présente nombreux aspects en commun avec la dynamique vitreuse hors-équilibre, le rôle de la température étant joué par la dimension de la population. Des nombreuses applications d'une telle analogie sont suggérées. Dans la suite, nous considérons l'évolution de populations monomorphes interagissants. Nous montrons comment le couplage génère une séparation des échelles temporales d'adaptation, et il est possible qu'une hiérarchie soit crée selon les degrés d'adaptation des populations. Dans le cas de populations en compétition dans l'espace, la dynamique évolutive est fortement modifiée par la localité des interactions. Les mécanismes de sélection sont moins efficaces pour ce qui est de favoriser la fixation du phénotype mieux adapté. Nous montrons de façon quantitative comment un taux de mutation plus élevé occasionne un désavantage évolutif, car la présence de mutants ralentit la croissance spatiale d'une population. On montre que, si le taux de mutation est variable, la sélection favorise non seulement un taux de reproduction élevé, mais aussi un taux de mutation réduit. / The subject of this thesis is population dynamics. We study its characteristics in the absence or in presence of a spatial structure, and this is reproduced in the subdivision of the manuscript into two parts. In the first, where we consider the competition as concerning all the individuals at the same time, we prove that a detailed balance condition holds in different regimes of evolution (and not only in the case of successional-mutations) . We show that the adaptive dynamics of a population has several aspects in common with out of equilibrium glassy dynamics, the role of the temperature being played by the size of the population. Several applications of such an analogy are suggested. Later, we consider the evolution of monomorphic interacting populations. We show how the presence of a coupling engenders a separation of the adaptative time-scales, and it is possible that a hierarchy is created, according to the degrees of adaptation of populations.In the case of competing populations in space, the evolutionary dynamics is strongly modified by locality interactions. Selection mechanisms are less effective in promoting the fixation of the fittest phenotype. We show quantitatively how a higher mutation rate constitutes an evolutionary disadvantage, because the presence of mutants slows down the spatial growth of a population. It is shown that if the mutation rate is variable, selection promotes not only a high rate of reproduction, but also a reduced mutation rate.

L'objectif du projet, intitulé "Vieillissement dans les processus réaction-diffusion sans bilan détaillé", est de mieux comprendre le comportement physique des systèmes avec un très grand nombre de degrés de liberté. En particulier, de tels systèmes peuvent bien montrer un comportement collectif avec de nouvelles qualités, qui ne sont pas présentes auprès des constituants individuels. C'est dans ce contexte que nous nous sommes intéressés au vieillissement. D'emblée, nous pourrions répondre que la seconde loi de la thermodynamique justifie le vieillissement, cependant cette loi seule ne permet pas de comprendre les processus sous-jacents responsables de ce phénomène. Dans ce but, nous nous sommes restreints dans un premier temps aux modèles exactement résolubles, dans l'espoir d'avoir des résultats analytiques qui pourront permettre une intuition physique correcte. Nous avons donc considéré dans ce travail les systèmes qui suivent une dynamique de type réaction-diffusion. Plus précisément, nous avons étudié les systèmes relaxant vers des états stationnaires hors-équilibre avec une dynamique ne satisfaisant pas le bilan détaillé. En effet, alors que le rapport fluctuation-dissipation est bien connu pour les systèmes avec bilan détaillé, il n'en est rien pour ces autres systèmes. Cette thèse se focalise sur deux modèles; le premier est le processus de contact bosonique avec une diffusion de type "vols de Lévy" permettant les sauts à longue portée, et le second est le processus coagulation-diffusion. Dans ces deux modèles, nous avons calculé les observables à deux temps, comme le corrélateur et la réponse, extrait les formes d'échelle et les exposants caractérisant le vieillissement. Nos résultats ont amené à proposer une généralisation du rapport fluctuation-dissipation dont l'applicabilité a été testée sur un grand nombre de modèles. Son interprétation physique reste une question ouverte pour de futures recherches / The objective of the project, which title is "Ageing in reaction-diffusion processes without detailed balance", is to arrive at a better understanding of the physical behaviour of strongly interacting many-body systems. In particular, such systems can exhibit a collective behaviour with new qualities which are not present at the microscopic level. It is in this context that we focus on the ageing. As an answer, we could argue that the second law of the thermodynamics might be sufficient to justify the ageing. However, that law alone does not suffice if one wishes to understand more deeply the underlying processes responsible of these ageing phenomena. For this motive, we consider exactly solvable systems in order to obtain precise analytical results on very simple models which later on could help to form a correct physical intuition. A common type of this kind of system is particle-reaction models with reaction-diffusion dynamics. More precisely, we have studied intrinsically irreversible systems, whose dynamics does not satisfy detailed balance and which relax towards non-equilibrium stationary states. Indeed, while for systems that obey the detailed balance relations, the fluctuation-dissipation relationship is well known, that is no longer the case for more general systems. This thesis focuses on two different models; the first one is the bosonic contact process (and also the bosonic pair-contact process) with a long range transport of particules ("Lévy flights") and the second one is the coagulation-diffusion process. In both models, characteristic two-time observables such as the two-time correlations and responses are found exactly and their exact scaling forms are extracted, especially the values of the non-equilibrium exponents characterising ageing are found. Our results suggest a novel generalisation of the fluctuation-dissipation ratio whose applicability is tested in a large set of models. Its physical interpretation remains an open question for future research

Depuis 1968, la gestion des universités françaises connaît de nombreuses et diverses évolutions. En 2007, l’adoption de la loi relative aux Libertés et Responsabilités des Universités, donne à la gouvernance une nouvelle orientation philosophique et pratique. Celle-ci consacre désormais l’affaiblissement du législatif face à l’exécutif et le renforcement des pouvoirs du Président de l’université qui s’appuie davantage sur une stratégie managériale. Ce nouveau contexte bouleverse l’équilibre des pouvoirs institutionnellement établis dans le champ universitaire. Cette évolution engendre une tension entre la présidentialisation connotée de la logique managériale et la collégialité qui constitue la base historique de l’administration des universités françaises. Le rôle réel de la représentativité dans la gouvernance des dites universités est ainsi posé. Trois universités de tailles différentes, Strasbourg, Limoges et Nîmes font l’objet d’une étude à partir d’entretiens semi directifs avec les acteurs concernés par le « rôle de la représentativité dans la mise en oeuvre et la dynamique de la gouvernance des universités ». / Since 1968, management of French universities has many and various developments. In 2007, the adoption of the Law on Civil Liberties and Responsibilities of Universities, gives to the governance a new philosophical and practical guidance. The adoption of the Law on Civil Liberties and Responsibilities of Universities, gives governance a new philosophical and practical guidance. That law now shifting the weakening of the legislative face to the executive and the strengthening of the powers of President of the university who leans more on a managerial strategy. This new context upsets the balance of power institutionally established in the university field. This evolution engenders a tension between the Presidentialization connoted by the managerial logic and the corporatism which constitutes the historic basis of the administration of the French universities. This is the real role of representation in the governance of these Universities. Three universities with different sizes, Strasbourg, Limoges and Nimes are the subjects of a study from semi-directive interviews with The Concerned Actors For The "role of representation in the implementation and dynamics of the universities governance."