Cette thèse vise à répondre à trois questions fondamentales: 1) La diminution de l’excitabilité corticospinale et le manque d’inhibition intracorticale observés suite à la stimulation magnétique transcrânienne (SMT) du cortex moteur de la main atteinte de sujets hémiparétiques sont-ils aussi présents suite à la SMT du cortex moteur de la jambe atteinte? 2) Est-ce que les altérations dans l’excitabilité corticomotrice sont corrélées aux déficits et incapacités motrices des personnes ayant subi un accident vasculaire cérébral depuis plus de 6 mois? 3) La vibration musculaire, étant la source d’une forte afférence sensorielle, peut-elle moduler l’excitabilité corticomotrice et améliorer la performance motrice de ces personnes? Premièrement, afin d’appuyer notre choix d’intervention et d’évaluer le potentiel de la vibration mécanique locale pour favoriser la réadaptation des personnes ayant une atteinte neurologique, nous avons réalisé une révision en profondeur de ses applications et intérêts cliniques à partir d’informations trouvées dans la littérature scientifique (article 1). La quantité importante d’information sur les effets physiologiques de la vibration contraste avec la pauvreté des études qui ont évalué son effet thérapeutique. Nous avons trouvé que, malgré le manque d’études, les résultats sur son utilisation sont encourageants et positifs et aucun effet adverse n’a été rapporté. Dans les trois autres articles qui composent cette thèse, l’excitabilité des circuits corticospinaux et intracorticaux a été étudiée chez 27 sujets hémiparétiques et 20 sujets sains sans atteintes neurologiques. Les fonctions sensorimotrices ont aussi été évaluées par des tests cliniques valides et fidèles. Tel qu’observé à la main chez les sujets hémiparétiques, nous avons trouvé, par rapport aux sujets sains, une diminution de l’excitabilité corticospinale ainsi qu’un manque d’inhibition intracorticale suite à la SMT du cortex moteur de la jambe atteinte (article 2). Les sujets hémiparétiques ont également montré un manque de focus de la commande motrice lors de l’activation volontaire des fléchisseurs plantaires. Ceci était caractérisé par une augmentation de l’excitabilité nerveuse des muscles agonistes, mais aussi généralisée aux synergistes et même aux antagonistes. De plus, ces altérations ont été corrélées aux déficits moteurs au membre parétique. Le but principal de cette thèse était de tester les effets potentiels de la vibration des muscles de la main (article 3) et de la cuisse (article 4) sur les mécanismes neuronaux qui contrôlent ces muscles. Nous avons trouvé que la vibration augmente l’amplitude de la réponse motrice des muscles vibrés, même chez des personnes n’ayant pas de réponse motrice au repos ou lors d’une contraction volontaire. La vibration a également diminué l’inhibition intracorticale enregistrée au quadriceps parétique (muscle vibré). La diminution n’a cependant pas été significative au niveau de la main. Finalement, lors d’un devis d’investigation croisé, la vibration de la main ou de la jambe parétique a résulté en une amélioration spécifique de la dextérité manuelle ou de la coordination de la jambe, respectivement. Au membre inférieur, la vibration du quadriceps a également diminuée la spasticité des patients. Les résultats obtenus dans cette thèse sont très prometteurs pour la rééducation de la personne hémiparétique car avec une seule séance de vibration, nous avons obtenu des améliorations neurophysiologiques et cliniques. / This thesis aims to answer three basic questions: 1) Are the decrease in corticospinal excitability and the lack of intracortical inhibition observed following transcranial magnetic stimulation (TMS) of the affected hand motor cortex of stroke patients present after TMS of the affected leg motor cortex? 2) Are the alterations in corticomotor excitability correlated with motor impairments and disabilities of subjects who have suffered a stroke for over six months? 3) Can muscle vibration, as a source of strong sensory afference modulate corticomotor excitability and improve motor performance of these subjects? First of all, to support our choice of intervention and to assess the potential of local mechanical vibration to promote the recovery of persons with neurological impairment, we conducted a thorough review of its physiological effects and clinical applications in the scientific literature (article 1). The wealth of information on the physiological effects of vibration contrasts with the lack of studies that have evaluated its therapeutic effects. Nevertheless, we found that, despite the paucity of studies, the results on its clinical use are encouraging and positive and no adverse effects were reported. In the other three articles included in this thesis, the excitability of corticospinal and intracortical circuits has been studied in 27 hemiparetic patients and in 20 healthy subjects without neurological disease or injury. Sensorimotor functions were also evaluated with valid and reliable clinical tests. Similar to that observed in the hand of hemiparetic patients, we found, compared to the healthy subjects, a decrease of corticospinal excitability and a lack of intracortical inhibition following TMS of the affected leg motor cortex (Article 2). The hemiparetic patients also showed a lack of focus of the motor output during voluntary activation of plantar flexors. This was characterized by an increase in the neural excitability not only of the agonist muscles, but also of the synergists and even the antagonist muscles. The main goal of this thesis was to test the potential effects of vibrating hand (Article 3) and thigh (Article 4) muscles on the neural mechanisms that control these muscles. We found that vibration increases the amplitude of motor responses in the vibrated muscles and even produces a response in subjects with no motor response at rest or during a voluntary contraction. The vibration also decreased the intracortical inhibition recorded in the paretic quadriceps muscle (vibrated muscle). The decrease was however not significant at the hand. Finally, using a cross-over design study, the vibration of the paretic hand or leg resulted in specific improvements in hand dexterity or leg coordination, respectively. In the lower limb, quadriceps vibration also reduced the spasticity in patients. The results obtained in this thesis are very promising for stroke rehabilitation because with a single session of vibration, we obtained neurophysiological and clinical improvements.

De nombreuses études concluent que la charge mécanique supportée par le genou, qu’elle soit reliée à l’obésité, aux sports intenses, à une altération biomécanique des structures de l’articulation ou à une exposition à des charges lourdes durant les activités occupationnelles, est considérée comme un facteur de risque important au développement de la gonarthrose. La gonarthrose reliée au travail a été le sujet de nombreuses études et plusieurs d’entre elles ont rapporté une prévalence accrue de la gonarthrose chez les travailleurs de certains domaines en particulier, comme la construction, la pose de plancher, la peinture, l’exploitation minière, l’agriculture et le travail en atelier et en milieu de la santé. Les personnes qui travaillent dans ces métiers sont exposées à des positions ou des activités nuisibles, comme travailler à genoux ou accroupi, monter des escaliers ou des échelles, transporter des changes lourdes et marcher de façon prolongée. Ces gestes surchargent l’articulation du genou, ce qui cause des modifications aux structures de l’articulation du genou ou aux adaptations neuromusculaires de patron de mouvement du genou. Ces modifications structurelles et adaptations neuromusculaires peuvent apporter des changements cinématiques à la marche qui peuvent initier la gonarthrose ou contribuer à sa progression. L’objectif principal de la présente étude était d’analyser l’effet d’une surcharge mécanique sur l’articulation fémoro-tibiale (AF-T) subie au travail lors d’une tâche de marche et comparer le patron cinématique de l’articulation fémoro-tibiale des travailleurs exposés à une surcharge mécanique à celui des travailleurs non exposés. Vingt-quatre travailleurs exposés à une surcharge mécanique et neuf travailleurs non exposés ont participé à l’étude. Les données cinématiques de la marche ont été enregistrées au niveau du genou dans des conditions cliniques en utilisant un système de suivi du mouvement électromagnétique. Les paramètres suivant ont été extraits et utilisés pour la comparaison des groupes : l’angle maximum lors du contact initial, l’angle ii maximum de flexion durant la réponse à la charge, l’angle minimum au moment de l’appui unipodal et l’étendue max-min du cycle. La comparaison des groupes pour les variables cliniques et cinématiques a été effectué par l’utilisation de tests-t bilatéraux (« Student-t tests ») et de tests ANCOVA utilisant le poids et la vitesse comme covariables. Les travailleurs exposés à une surcharge mécanique présentaient un plus grand angle de flexion de l’articulation fémoro-tibiale au contact initial, durant la réponse au chargement et à la phase unipodale et ils ont démontré une étendue d’angle moindre que les travailleurs non exposés. Nous croyons que les données cinématiques de la marche peuvent donner des idées sur les facteurs biomécaniques qui pourraient prédisposer les travailleurs au développement ou à la progression de la gonarthrose. Une meilleure compréhension de ces facteurs pourrait être un premier pas vers le développement d’une intervention plus efficace pour cette population. / Many studies agree that mechanical knee loading, either related to obesity, intense sports, biomechanical alteration of the knee or exposition to heavy load occupational activities, is an important factor in knee OA development. Work related knee OA has been the focus of numerous studies, many of them reporting increased knee OA prevalence in workers involved in particular occupational fields such as construction, floor layer, painting, mining, agriculture, shop assistant and health care employees. Persons working in these occupations are exposed to noxious positions or activities such as kneeling, squatting, climbing stairs or ladders, carrying heavy load and prolonged walking. These gestures overload the knee joint, resulting in modifications of the knee joint structures or in neuromuscular adaptations of the knee movement pattern. These structural modifications and neuromuscular adaptations can bring about gait kinematic changes that can either initiate knee OA or contribute to its progression. The main objective of this study was to analyze the effect of mechanical overloading on the tibial-femoral joint suffered during walking tasks at work and compare the kinematics gait tibial femoral joint of workers exposed to knee overloading (KO workers) to that of non-knee overloaded workers (non-KO workers). Twenty four KO workers and 9 non-KO workers participated to the study. Gait kinematic data were recorded at the knee in a clinical setting using an electromagnetic motion tracking system. The following parameters were extracted and used for group comparison: knee angle at initial contact, peak knee flexion angle during loading response and angle range. Group comparison for clinical and kinematic variables of interest was performed with Student-t and ANCOVA tests. KO workers had greater knee flexion angle at initial contact, during loading response and single limb support, and they demonstrated a lower angle range than non-KO workers. iv We believe that gait kinematic data can suggest biomechanical factors that could predispose workers to the development or progression of knee OA. A better understanding of these factors could be a first step toward more efficient intervention within the population.

L'étude vise à évaluer l'exposition professionnelle au bruit des travailleurs d'une plateforme gazière en Algérie et à mettre en évidence des déterminants influençant cette exposition. Des groupes d'exposition homogène (GEH) ont été constitués sur la base de ressemblances quant à l'exposition au bruit, aux titres d'emploi et aux lieux de travail. Deux stratégies d'échantillonnage ont été suivies, la première selon la norme internationale ISO 9612 : 2009 et la seconde selon la stratégie aléatoire de l'AIHA. Pour les deux approches, les niveaux de bruit (Lex, 8h, niveaux d'exposition au bruit pondéré (A) ajustés à une journée de travail de 8 heures) des opérateurs et des superviseurs étaient généralement > 85 dB(A) alors que pour les techniciens-tableau, les niveaux de bruit (Lex, 8h) étaient en tout temps < 85 dB(A). Pour les trois GEH du titre d'emploi des maintenanciers, il y a eu régulièrement des dépassements de la valeur de référence. Plusieurs travailleurs oeuvrant sur les plateformes gazières sont exposés à des niveaux importants de bruit et sont à risque de développer des problèmes auditifs. / The study aims to evaluate workers'noise exposure from an onshore gas platform in Algeria, and to emphasize the determinants influencing the exposure. Exposure groups were formed based on their work category and job location. Two sampling strategies were followed. The first was according to the international standard ISO 9612: 2009, and the second, according to the AIHA random strategy. For both strategies, the noise level (Lex, 8h, levels of exposure to noise ratio (A) for a working day of 8-hour) for operators and supervisors was usually > 85 dB(A) whereas the noise level for the technicians exposed in the distributed control system (DCS) was < 85 dB(A) at all times. The three HEG belonging to the maintenance technician group regularly exceeded the reference value of 85 dB(A). We concluded that employees working on the gas platform are exposed to significant noise level, and are at risk of developing hearing problems

Introduction La santé est considérée comme un idéal, un objectif et un but à atteindre; pour l'améliorer, certains ergothérapeutes utilisent les approches habilitantes. Ces dernières démontrent des résultats positifs pour la prévention des troubles musculosquelettiques (TMS). Objectif L’objectif de cette recherche est de mesurer les effets d'un programme en partenariat pour la prévention des TMS dans une pharmacie communautaire. Méthodologie Un devis mixte (quantitatif, qualitatif et descriptif) avant-après avec un groupe témoin non équivalent est utilisé. Le recrutement des participants se fait sur une base volontaire. Ceux-ci sont âgés de 18 ans et plus (groupe expérimental (n = 18) et témoin (n = 17)) et occupent trois titres d'emplois distincts. Différentes mesures via des questionnaires et des entrevues sont prises avant et après l’intervention. L’intervention, quant à elle, comprend trois rencontres élaborées à partir des concepts de l’ergonomie. Résultats En lien avec les connaissances acquises et la mobilisation, une diminution des sensations douloureuses est constatée chez les participants du groupe expérimental. De même, pour ceux-ci, une tendance à la généralisation des connaissances est notée. Conclusion Inspirée des principes de la prévention, de l’ergonomie et de l’habilitation, cette recherche, malgré ses limites, permet de mieux documenter les effets d'un programme en partenariat en entreprise de services pour la prévention des TMS. / Introduction Health is regarded as an ideal, a goal to improve and to achieve; in order to enhance it some therapists using enabling approaches. The latter show positive results for the prevention of musculoskeletal disorders (MSD's). Objective The objective of this research is to measure the effects of a partnership program in a community pharmacy for the prevention of MSD's. Methodology A mixed design (quantitative, qualitative and descriptive) before and after with a non-equivalent control group is used. Participant recruitment is done on a voluntary basis. They are aged 18 years and over (experimental group (n = 18) and control (n = 17)) and occupy three distinct job titles. Different measures through questionnaires and interviews are taken before and after the intervention. The intervention, meanwhile, includes three session developed from the concepts of ergonomics. Results Results are related to the acquired knowledge and mobilization, and there is a decreased of pain sensation is measured among the participants of the experimental group. Similarly, for these participants, a disposition or proneness to generalize knowledge is observed. Conclusion Inspired by the principles of prevention, ergonomics and empowerment, this study, despite its limitations, allows to better document the effects of a program in partnership with business services for MSD's prevention.

Représentant 43% des décès rapportés au cours des dix dernières années, la mort subite due à un événement cardiaque est la cause de décès au travail la plus fréquente chez les pompiers américains. Des études démontrent que le risque d’événements cardiaques au travail chez les pompiers est accentué par deux causes principales, la première étant la présence d’une maladie coronarienne, d’une cardiomégalie/hypertrophie ventriculaire gauche (HVG) ou de dommages occasionnés antérieurement par un infarctus du myocarde, la seconde étant l’importante contrainte cardiovasculaire subie au travail. Aucune étude n’a été réalisée pour évaluer l’état de santé cardiovasculaire des pompiers et pompières du Québec. Une telle étude permettrait d’en connaître davantage sur leur risque de maladies et d’événements cardiovasculaires. Par ailleurs, on constate que la prévalence des facteurs de risque des maladies cardiovasculaires (MCV) est élevée chez les pompiers américains, ce qui corrèle avec le nombre élevé d’événements cardiaques au travail. Le premier objectif de cette thèse était donc de dresser un portrait de la santé cardiovasculaire des pompiers et pompières du Québec. Ensuite, dans le but de réduire le risque d’événements cardiaques au travail, il était pertinent d’étudier une stratégie de prévention des MCV chez les pompiers. Le risque de développer une maladie coronarienne ou une cardiomégalie/HVG pourrait être réduit en adoptant et maintenant de saines habitudes de vie, dont une pratique régulière d’activités physiques. Plusieurs services de sécurité incendie au Québec permettent aux pompiers de faire du conditionnement physique en caserne pendant les heures de travail. Cette pratique pourrait contribuer à augmenter leur quantité d’activités physiques hebdomadaire et à améliorer leur santé cardiovasculaire. Le deuxième objectif de cette thèse était donc de comparer la pratique d’activités physiques hebdomadaire et différents indicateurs de santé cardiovasculaire chez les pompiers qui font et ceux qui ne font pas de conditionnement physique pendant les heures de travail. Enfin, dans le but de réduire le risque d’événements cardiaques au travail, il semblait pertinent de s’intéresser à la prévention de la contrainte cardiovasculaire subie au travail chez les pompiers, considérant qu’elle agit comme « déclencheur ». Cette contrainte pourrait être réduite en évitant d’écourter les périodes de repos octroyées entre les phases de travail lors d’une intervention. Le troisième objectif de cette thèse était de comparer et de caractériser la contrainte cardiaque engendrée par deux interventions simulant les tâches du métier de pompiers, soit deux phases de travail identiques entrecoupées d’une période de récupération passive courte versus prolongée. Les résultats principaux de cette thèse montrent qu’une proportion importante de pompiers (Chapitre 2) et pompières (Chapitre 3) du Québec sont à risque moyen/élevé de MCV. Ils montrent aussi que les pompiers qui font du conditionnement physique pendant les heures de travail pratiquent plus d’activité physique par semaine et présentent de meilleurs indicateurs de santé cardiovasculaire que les pompiers qui n’en font pas (Chapitre 4). Finalement, les résultats montrent qu’une période de récupération passive d’une durée de 5 minutes entre deux phases de travail de 25 minutes lors d’une simulation d’intervention engendre une contrainte cardiaque largement plus importante qu’une période de 20 minutes et que cette différence semble être principalement redevable à une contrainte thermique et une déshydratation plus importantes (Chapitre 5). Ces projets de recherche ont été subventionnés par les Fonds de recherche du Québec – Santé sous la forme d'une bourse d'étude de formation de doctorat. / Accounting for 43% of deaths reported in the past decade, sudden cardiac death is the most common cause of on-duty deaths among US firefighters. Studies show that the risk of on-duty cardiac events in firefighters is accentuated by two main causes: the first is the presence of coronary heart disease, cardiomegaly/left ventricular hypertrophy (LVH) and/or damage caused previously by a myocardial infarction, the second being the important cardiovascular strain suffered at work. No studies have been conducted to assess the cardiovascular health status of Québec firefighters. Such a study would allow us to know more about their risk of cardiovascular diseases (CVD) and on-duty cardiac events. Futhermore, the prevalence of CVD risk factors was shown to be high among US firefighters, consistent with the high number of on-duty cardiac events. The first objective of this thesis was thus to assess the cardiovascular health profile of Québec male and female firefighters. Second, in order to reduce the risk of on-duty cardiac events, it was relevant to pore over the prevention of CVD in firefighters. The risk of developing coronary heart disease and/or cardiomegaly/LVH could be reduced by engaging in and maintaining healthy lifestyle behavior including regular physical activity. Several fire departments in Québec allow firefighters to do on-duty physical training in fire stations. This could help increase their weekly physical activity level and improve their cardiovascular health. The second objective of this thesis was to compare the weekly physical activity level and various cardiovascular health indicators in firefighters who physically train on duty in the fire station and those who do not. Lastly, in order to reduce the risk of on-duty cardiac events, it was also relevant to look at the prevention of cardiovascular strain suffered by firefighters, considering that it acts as a "trigger". This could be reduced by avoiding shortened recovery periods between periods of work during interventions. The third objective of this thesis was to compare and characterize the cardiac strain generated by two firefighting simulations consisting of two identical work bouts intercalated with a short vs. extended passive recovery period. iv The main results of this thesis show that a high proportion of Québec male and female firefighters are at moderate to high risk of CVD. They also show that firefighters who physically train on duty in fire stations have a higher weekly physical activity level and have better cardiovascular health indicators compared to firefighters who do not. Finally, the results show that a passive recovery period of 5 minutes between two 25-minute work bouts during a firefighting simulation results in a greater cardiac strain than a 20-minute recovery period and that this difference seems to be mainly due to a greater thermal strain and dehydration. These projects were funded by Fonds de recherche du Québec – Santé in the form of a doctoral research scholarship.

Les troubles musculo-squelettiques de l'épaule sont notamment le résultat de pratiques restrictives impliquant des postures inappropriées, des efforts musculaires élevés (au-dessus de la tête) et des mouvements répétitifs. Les manutentionnaires comptent parmi les travailleurs les plus à risque. Les experts semblent utiliser des techniques plus avantageuses que les novices pour réduire leur exposition aux facteurs de risque. L'objectif de cette étude est de déterminer la contribution articulaire du membre supérieur pour caractériser les postures et les stratégies optimales à adopter dans le milieu de travail. Trente-deux travailleurs (16 experts et 16 novices) ont participé à une tâche expérimentale de manutention impliquant 24 levées de charge en hauteur selon 4 conditions (2 poids x 2 hauteurs). Les techniques de travail ont été quantifiées en fonction de la contribution tridimensionnelle de chaque articulation à la hauteur de la caisse. Pour localiser les centres articulaires et les axes de rotation et personnaliser le modèle cinématique, une série d'essais statiques et de mouvements a été réalisée. Un pourcentage de la hauteur atteinte a été attribué à chaque articulation. Des différences significatives entre les experts et les novices sont systématiquement apparues, quelles que soient les conditions expérimentales ou l'articulation observée. Les principales différences se sont produites au début de la tâche alors que les experts et les novices ont approché la boîte. Les articulations ont présenté un total de six intervalles avec des différences significatives entre les deux groupes. L’intervalle de 0 % à 19 % de la hauteur présente une différence au niveau du tronc (p= 0,017), de 0 % à 37 %, une différence s'est produite à SCAC (p= 0), de 32 % à 43 % au poignet et aux coudes (p = 0,009) et enfin de 0 % à 26 % des différences se sont produites aux membres inférieurs (p<0,001). D’une part, la technique des experts limite l'utilisation de l'épaule en rapprochant la boîte proche du corps ainsi qu'en privilégiant la contribution des articulations distales du bras. D’autre part, les novices semblent compter davantage sur l'amplitude de l'épaule pour effectuer la tâche. / Musculoskeletal disorders of the shoulder are the result of restrictive practices involving inappropriate postures, high muscular effort (above the head) and repetitive movements. Stevedores are among the most at risk workers. Experts seem to use more advantageous techniques than novices to reduce their exposure to risk factors. The objective of this study is to determine the joint contribution of the upper limb to characterize the optimal postures and strategies to adopt in the workplace. Thirty-two workers (16 experts and 16 novices) participated in an experimental handling task involving 24 load lifts at height under 4 conditions (2 weights x 2 heights). The work techniques were quantified according to the three-dimensional contribution of each joint to the height of the body. To locate the joint centres and axes of rotation and customize the kinematic model, a series of static tests and movements were performed. A percentage of the height achieved has been assigned to each joint. Significant differences between experts and novices systematically appeared, regardless of the experimental conditions or the articulation observed. The main differences occurred at the beginning of the task as the experts and novices approached the box. The articulation contributions presented a total of six intervals with significant differences between the two groups. The range of 0% to 19% of height has a difference at the trunk (p= 0.017), 0% to 37%, a difference occurred at SCAC (p= 0), 32% to 43% at wrist and elbow (p= 0.009) and 0% to 26% of the differences occurred at the lower limbs (p<0.001). On the one hand, the expert technique limits the use of the shoulder by bringing the box closer to the body and by prioritizing the contribution of the distal joints of the arm. On the other hand, novices seem to rely more on the amplitude of the shoulder to perform the task.

De nombreuses études concluent que la charge mécanique supportée par le genou, qu’elle soit reliée à l’obésité, aux sports intenses, à une altération biomécanique des structures de l’articulation ou à une exposition à des charges lourdes durant les activités occupationnelles, est considérée comme un facteur de risque important au développement de la gonarthrose. La gonarthrose reliée au travail a été le sujet de nombreuses études et plusieurs d’entre elles ont rapporté une prévalence accrue de la gonarthrose chez les travailleurs de certains domaines en particulier, comme la construction, la pose de plancher, la peinture, l’exploitation minière, l’agriculture et le travail en atelier et en milieu de la santé. Les personnes qui travaillent dans ces métiers sont exposées à des positions ou des activités nuisibles, comme travailler à genoux ou accroupi, monter des escaliers ou des échelles, transporter des changes lourdes et marcher de façon prolongée. Ces gestes surchargent l’articulation du genou, ce qui cause des modifications aux structures de l’articulation du genou ou aux adaptations neuromusculaires de patron de mouvement du genou. Ces modifications structurelles et adaptations neuromusculaires peuvent apporter des changements cinématiques à la marche qui peuvent initier la gonarthrose ou contribuer à sa progression. L’objectif principal de la présente étude était d’analyser l’effet d’une surcharge mécanique sur l’articulation fémoro-tibiale (AF-T) subie au travail lors d’une tâche de marche et comparer le patron cinématique de l’articulation fémoro-tibiale des travailleurs exposés à une surcharge mécanique à celui des travailleurs non exposés. Vingt-quatre travailleurs exposés à une surcharge mécanique et neuf travailleurs non exposés ont participé à l’étude. Les données cinématiques de la marche ont été enregistrées au niveau du genou dans des conditions cliniques en utilisant un système de suivi du mouvement électromagnétique. Les paramètres suivant ont été extraits et utilisés pour la comparaison des groupes : l’angle maximum lors du contact initial, l’angle ii maximum de flexion durant la réponse à la charge, l’angle minimum au moment de l’appui unipodal et l’étendue max-min du cycle. La comparaison des groupes pour les variables cliniques et cinématiques a été effectué par l’utilisation de tests-t bilatéraux (« Student-t tests ») et de tests ANCOVA utilisant le poids et la vitesse comme covariables. Les travailleurs exposés à une surcharge mécanique présentaient un plus grand angle de flexion de l’articulation fémoro-tibiale au contact initial, durant la réponse au chargement et à la phase unipodale et ils ont démontré une étendue d’angle moindre que les travailleurs non exposés. Nous croyons que les données cinématiques de la marche peuvent donner des idées sur les facteurs biomécaniques qui pourraient prédisposer les travailleurs au développement ou à la progression de la gonarthrose. Une meilleure compréhension de ces facteurs pourrait être un premier pas vers le développement d’une intervention plus efficace pour cette population. / Many studies agree that mechanical knee loading, either related to obesity, intense sports, biomechanical alteration of the knee or exposition to heavy load occupational activities, is an important factor in knee OA development. Work related knee OA has been the focus of numerous studies, many of them reporting increased knee OA prevalence in workers involved in particular occupational fields such as construction, floor layer, painting, mining, agriculture, shop assistant and health care employees. Persons working in these occupations are exposed to noxious positions or activities such as kneeling, squatting, climbing stairs or ladders, carrying heavy load and prolonged walking. These gestures overload the knee joint, resulting in modifications of the knee joint structures or in neuromuscular adaptations of the knee movement pattern. These structural modifications and neuromuscular adaptations can bring about gait kinematic changes that can either initiate knee OA or contribute to its progression. The main objective of this study was to analyze the effect of mechanical overloading on the tibial-femoral joint suffered during walking tasks at work and compare the kinematics gait tibial femoral joint of workers exposed to knee overloading (KO workers) to that of non-knee overloaded workers (non-KO workers). Twenty four KO workers and 9 non-KO workers participated to the study. Gait kinematic data were recorded at the knee in a clinical setting using an electromagnetic motion tracking system. The following parameters were extracted and used for group comparison: knee angle at initial contact, peak knee flexion angle during loading response and angle range. Group comparison for clinical and kinematic variables of interest was performed with Student-t and ANCOVA tests. KO workers had greater knee flexion angle at initial contact, during loading response and single limb support, and they demonstrated a lower angle range than non-KO workers. iv We believe that gait kinematic data can suggest biomechanical factors that could predispose workers to the development or progression of knee OA. A better understanding of these factors could be a first step toward more efficient intervention within the population.

La répétition d’efforts de faible intensité provoque de la fatigue musculaire et représente un facteur de risque de développement des troubles musculosquelettiques (TMS) à l’épaule. La détection de la fatigue musculaire permettrait de meilleures interventions de prévention de TMS liés au travail répétitif. L’objectif de ce mémoire est de développer de nouveaux indicateurs permettant d’évaluer le mouvement des travailleurs à l’aide de capteurs inertiels portatifs afin d’offrir un outil d’évaluation du niveau de fatigue employable sur le terrain. Pour ce faire, vingt-quatre travailleurs ont réalisé une tâche de travail avant et après une tâche de pointage répétitif (RPT) générant de la fatigue musculaire. La fatigue était évaluée à l’aide de l'échelle CR10 de Borg toutes les 30s et d’une contraction maximale réalisée toutes les 2 minutes. Des données de capteurs inertiels, positionnés sur le tronc et les membres supérieurs des travailleurs, ont été analysées en temps-fréquence et leur coordination inter-segment calculée afin d’extraire des indicateurs de fatigue. Les résultats montrent une augmentation du spectre de puissance et de la variabilité de la coordination sur les segments proximaux du haut du corps (tête, sternum, bassin, épaule, bras, avant-bras et main) pendant la RPT. Aussi, une augmentation du spectre de puissance moyen a été observée sur les segments du bras (main, avant-bras et bras supérieur) pendant la tâche de travail réalisée immédiatement après la RPT. En conclusion, il semblerait possible, en observant de tels changements cinématiques, de détecter la fatigue musculaire des travailleurs en industrie à l’aide de capteurs inertiels. / The repetition of low-intensity efforts causes muscle fatigue and represents a risk factor for the development of musculoskeletal disorders (MSD) in the shoulder. The detection of muscle fatigue would allow for better interventions to prevent MSDs related to repetitive work. The objective of this dissertation is to develop new indicators to evaluate the movement of workers using portable inertial sensors to provide a tool for evaluating the level of fatigue that can be used in the field. To do this, twenty-four workers performed a work task before and after a repetitive pointing task (RPT) generating muscle fatigue. Fatigue was assessed using the Borg CR10 scale every 30s and a maximal contraction performed every 2 minutes. Data from inertial sensors, positioned on the trunk and upper limbs of the workers, were analyzed in time-frequency and their inter-segment coordination calculated to extract indicators of fatigue. The results show an increase in the power spectrum and coordination variability on the proximal upper body segments (head, sternum, pelvis, shoulder, arm, forearm and hand) during RPT. Also, an increase in the average power spectrum was observed over the arm segments (hand, forearm, and upper arm) during the work task performed immediately after RPT. In conclusion, it would seem possible, by observing such changes in kinematics, to detect muscle fatigue in industrial workers using inertial sensors.

Cette thèse vise à répondre à trois questions fondamentales: 1) La diminution de l’excitabilité corticospinale et le manque d’inhibition intracorticale observés suite à la stimulation magnétique transcrânienne (SMT) du cortex moteur de la main atteinte de sujets hémiparétiques sont-ils aussi présents suite à la SMT du cortex moteur de la jambe atteinte? 2) Est-ce que les altérations dans l’excitabilité corticomotrice sont corrélées aux déficits et incapacités motrices des personnes ayant subi un accident vasculaire cérébral depuis plus de 6 mois? 3) La vibration musculaire, étant la source d’une forte afférence sensorielle, peut-elle moduler l’excitabilité corticomotrice et améliorer la performance motrice de ces personnes? Premièrement, afin d’appuyer notre choix d’intervention et d’évaluer le potentiel de la vibration mécanique locale pour favoriser la réadaptation des personnes ayant une atteinte neurologique, nous avons réalisé une révision en profondeur de ses applications et intérêts cliniques à partir d’informations trouvées dans la littérature scientifique (article 1). La quantité importante d’information sur les effets physiologiques de la vibration contraste avec la pauvreté des études qui ont évalué son effet thérapeutique. Nous avons trouvé que, malgré le manque d’études, les résultats sur son utilisation sont encourageants et positifs et aucun effet adverse n’a été rapporté. Dans les trois autres articles qui composent cette thèse, l’excitabilité des circuits corticospinaux et intracorticaux a été étudiée chez 27 sujets hémiparétiques et 20 sujets sains sans atteintes neurologiques. Les fonctions sensorimotrices ont aussi été évaluées par des tests cliniques valides et fidèles. Tel qu’observé à la main chez les sujets hémiparétiques, nous avons trouvé, par rapport aux sujets sains, une diminution de l’excitabilité corticospinale ainsi qu’un manque d’inhibition intracorticale suite à la SMT du cortex moteur de la jambe atteinte (article 2). Les sujets hémiparétiques ont également montré un manque de focus de la commande motrice lors de l’activation volontaire des fléchisseurs plantaires. Ceci était caractérisé par une augmentation de l’excitabilité nerveuse des muscles agonistes, mais aussi généralisée aux synergistes et même aux antagonistes. De plus, ces altérations ont été corrélées aux déficits moteurs au membre parétique. Le but principal de cette thèse était de tester les effets potentiels de la vibration des muscles de la main (article 3) et de la cuisse (article 4) sur les mécanismes neuronaux qui contrôlent ces muscles. Nous avons trouvé que la vibration augmente l’amplitude de la réponse motrice des muscles vibrés, même chez des personnes n’ayant pas de réponse motrice au repos ou lors d’une contraction volontaire. La vibration a également diminué l’inhibition intracorticale enregistrée au quadriceps parétique (muscle vibré). La diminution n’a cependant pas été significative au niveau de la main. Finalement, lors d’un devis d’investigation croisé, la vibration de la main ou de la jambe parétique a résulté en une amélioration spécifique de la dextérité manuelle ou de la coordination de la jambe, respectivement. Au membre inférieur, la vibration du quadriceps a également diminuée la spasticité des patients. Les résultats obtenus dans cette thèse sont très prometteurs pour la rééducation de la personne hémiparétique car avec une seule séance de vibration, nous avons obtenu des améliorations neurophysiologiques et cliniques. / This thesis aims to answer three basic questions: 1) Are the decrease in corticospinal excitability and the lack of intracortical inhibition observed following transcranial magnetic stimulation (TMS) of the affected hand motor cortex of stroke patients present after TMS of the affected leg motor cortex? 2) Are the alterations in corticomotor excitability correlated with motor impairments and disabilities of subjects who have suffered a stroke for over six months? 3) Can muscle vibration, as a source of strong sensory afference modulate corticomotor excitability and improve motor performance of these subjects? First of all, to support our choice of intervention and to assess the potential of local mechanical vibration to promote the recovery of persons with neurological impairment, we conducted a thorough review of its physiological effects and clinical applications in the scientific literature (article 1). The wealth of information on the physiological effects of vibration contrasts with the lack of studies that have evaluated its therapeutic effects. Nevertheless, we found that, despite the paucity of studies, the results on its clinical use are encouraging and positive and no adverse effects were reported. In the other three articles included in this thesis, the excitability of corticospinal and intracortical circuits has been studied in 27 hemiparetic patients and in 20 healthy subjects without neurological disease or injury. Sensorimotor functions were also evaluated with valid and reliable clinical tests. Similar to that observed in the hand of hemiparetic patients, we found, compared to the healthy subjects, a decrease of corticospinal excitability and a lack of intracortical inhibition following TMS of the affected leg motor cortex (Article 2). The hemiparetic patients also showed a lack of focus of the motor output during voluntary activation of plantar flexors. This was characterized by an increase in the neural excitability not only of the agonist muscles, but also of the synergists and even the antagonist muscles. The main goal of this thesis was to test the potential effects of vibrating hand (Article 3) and thigh (Article 4) muscles on the neural mechanisms that control these muscles. We found that vibration increases the amplitude of motor responses in the vibrated muscles and even produces a response in subjects with no motor response at rest or during a voluntary contraction. The vibration also decreased the intracortical inhibition recorded in the paretic quadriceps muscle (vibrated muscle). The decrease was however not significant at the hand. Finally, using a cross-over design study, the vibration of the paretic hand or leg resulted in specific improvements in hand dexterity or leg coordination, respectively. In the lower limb, quadriceps vibration also reduced the spasticity in patients. The results obtained in this thesis are very promising for stroke rehabilitation because with a single session of vibration, we obtained neurophysiological and clinical improvements.

Le facteur le plus important de pronostic de l'asthme professionnel (AP) est la durée des symptômes avant le retrait de lʼexposition à lʼagent causant lʼAP. La qualité de vie réduite, la détresse psychologique et les maladies psychiatriques sont des conditions souvent associées à l'AP. Notre objectif était d'identifier les facteurs, incluant le statut socioéconomique, qui ont une influence sur lʼintervalle de temps nécessaire pour présenter une requête à une agence médicolégale à la suite de lʼapparition de symptômes dʼasthme et de confirmer qu'un tel délai est associé à un moins bon pronostic respiratoire et à des coûts directs plus élevés. En outre, nous avons examiné la relation entre les variables cliniques et socio-économiques dʼune part et leur influence sur les facteurs psychologiques et économiques dʼautre part chez des travailleurs atteints d'AP. Ensuite, nous avons voulu évaluer si les individus souffrant de détresse psychologique (DP) et de morbidité psychiatrique pourraient être identifiés en utilisant un instrument mesurant la qualité de vie (QV). Lʼétude a été effectuée auprès dʼindividus ayant déposé des demandes d'indemnisation pourʼAP auprès du Commission de la sécurité et de la santé du travail du Québec (CSST). Les données ont été recueillies au moment de la réévaluation, soit environ deux ans et demi après le diagnostic. Outre la collecte des marqueurs cliniques de l'asthme, les individus ont été soumis à une évaluation générale de leur histoire sociodémographique et médicale, à une brève entrevue psychiatrique (évaluation des soins primaires des troubles mentaux, PRIME-MD) et à un ensemble de questionnaires, incluant le Questionnaire sur la qualité de vie - AQLQ(S), le Questionnaire respiratoire de St. George (SGRQ) et le Psychiatric Symptom Index (PSI).Soixante personnes ont été incluses dans l'étude. Etre plus âgé, avoir un revenu supérieur à 30 000$ CA etêtre atteint dʼAP dû à un allergène de haut poids moléculaire ont une association positive avec le nombre dʼannées dʼexposition avec symptômes avant le retrait. Au cours de la période de suivi, le nombre dʼannées dʼexposition avec symptômes était plus grand chez les individus ayant une hyperréactivité bronchique persistante. Par ailleurs, la présence de symptômes au poste de travail pendant moins d'un an est associée à une réduction des coûts directs. Les paramètres de QV et de DP avaient des corrélations modérées avec les marqueurs cliniques de lʼAP. Les plus fortes associations avec ces variables ont pu être observées dans les cas de la sévérité de l'asthme, des statuts dʼemploi et matrimonial, du revenu et de la durée de la période de travail avec l'employeur. Un seuil de 5,1 au niveau de la sous-échelle de la fonction émotionnelle de lʼAQLQ(S) sʼest avéré avoir la meilleure valeur discriminante pour distinguer les individus avec ou sans détresse psychiatrique cliniquement significative selon le PSI. Nous avons été en mesure d'identifier les variables socio-économiques associées à un intervalle plus long dʼexposition professionnelle en présence de symptômes dʼasthme. De même, une plus longue période d'exposition a été associée à un moins bon pronostic de la maladie et à des coûts de compensation plus élevés. Ces résultats s'avèrent utiles pour la surveillance de lʼAP qui pourrait cibler ces sous-groupes d'individus. La QV et la PS sont fréquemment réduites chez les individus atteints d'AP qui perçoivent une compensation. Elles sont associées à des marqueurs cliniques de lʼasthme et à des facteurs socio-économiques. En outre, nos résultats suggèrent que le questionnaire de lʼAQLQ(S) peut être utilisé pour identifier les individus avec un niveau de détresse psychologique potentiellement significatif. / The most important factor in the prognosis of occupational asthma (OA) is the length of exposure with symptoms prior to removal from exposure. Impaired quality of life, psychological distress and psychiatric disease are conditions frequently associated with OA. Our goal was to identify factors, including socio-economic status, that can influence the delay in submitting a claim to a medicolegal agency after the onset of asthmatic symptoms, and to confirm that such a delay is associated with a worse respiratory prognosis and higher direct costs. Further, we examined the association between clinical and socio-economic variables and their influence on psychological and cost outcomes in individuals with OA. Next, we wanted to evaluate whether individuals with clinically significant psychological distress (PD) and psychiatric morbidity could be identified by using a quality of life (QOL) measurement instrument. This is a study of individuals who filed claims for compensation for occupational asthma from the Workersʼ Compensation Board of Quebec (the CSST). Data were collected at re-evaluation, approximately two and a half years after diagnosis. Besides collecting clinical markers of asthma, individuals underwent a general socio-demographic and medical history evaluation, a brief psychiatric interview (Primary Care Evaluation of Mental Disorders, PRIME-MD) and completed a battery of questionnaires, including the Asthma Quality of Life Questionnaire - AQLQ(S), the St. Georgeʼs Respiratory Questionnaire (SGRQ), and the Psychiatric Symptoms Index (PSI). Sixty individuals were included in the study. Being older, having a revenue of >$30,000 Can. (CAD$) and having OA due to high- molecular- weight agents were all positively associated with the number of years of exposure with symptoms before removal from exposure. Individuals with persistent airway hyperresponsiveness at follow-up had a higher number of years with symptoms. Experiencing symptoms in the workplace for less than one year generated lower direct costs. QOL and PD parameters had moderate correlations with clinical markers of OA. Asthma severity, employment and marital status, income and length of employment with the employer showed the strongest associations with QOL and PD. More impaired QOL was associated with higher direct costs for compensation. A cut-off of 5.1 on the AQLQ(S) emotional function subscale had the best discriminative value to distinguish individuals with or without clinically significant psychological distress according to the PSI. We were able to identify socio-economic variables that were associated with a longer interval during which individuals remained symptomatic in the workplace before being removed from exposure. This longer exposure time was associated with worse disease outcomes and higher compensation costs. These findings could prove to be useful in surveillance programs that could be preferentially targeted for these subgroups of individuals. Impaired QOL and PD are frequent among individuals with OA receiving compensation and are associated with clinical markers of OA and socio-economic factors. Further, our findings suggest that the AQLQ(S) questionnaire could be used to identify individuals with potentially clinically significant levels of psychological distress.