Le scaphandre autonome donnant de l’air à la demande naît en France dans l’Aveyronau début des années 1860. L’invention est efficace mais moyennement satisfaisante du pointde vue du travail sous-marin. L’apnée et la plongée en scaphandre lourd relié à la surface parun tuyau amenant de l’air, sont utilisées pour s’immerger à des fins utilitaires : la pêche deséponges et des coquillages. Les scientifiques comme Paul Bert et J.S. Haldane posent lesbases de la décompression mais il faut attendre les années 1930 pour voir naître un loisir sousmarin: la pêche à la nage sur les côtes méditerranéennes puis les premiers scaphandresautonomes de Yves Le Prieur qui crée le premier club de plongée loisir en 1935. A la fin de laguerre, les militaires s’approprient et perfectionnent l’invention autour de Jacques-YvesCousteau et Philippe Tailliez. La plongée autonome de loisir poursuit son développementautour de la jeune fédération française nationale d’études et de sports sous-marins (1948) etdu Club Méditerranée. Les premières entreprises de travaux sous-marins utilisent lescaphandre autonome de Cousteau et Gagnan et la plongée entre au cinéma en obtenant unepalme d’or à Cannes en 1956 (Le monde du Silence de Cousteau et Louis Malle). Unenouvelle presse spécialisée se construit et, vers 1960, la plongée s’émancipe du modèlemilitaire pour devenir une pratique de loisir avec ses brevets et contenus spécifiques. Laconstruction de modèle technique de référence, le développement d’une offre commerciale etla professionnalisation de l’encadrement transforment les imaginaires de l’immersion etinstallent l’activité comme une pratique, certes aventureuse mais possible. La plongée enscaphandre autonome devient un bien de consommation avec ses équipements, ses voyagesthématiques et ses centres de plongées. La profession de moniteur est à peine envisageable àplein temps mais les premiers syndicats de défense des professionnels de l’enseignementvoient le jour. Au milieu des années 1980, la plongée de loisir professionnelle existe, elleparticipe à la mise en place d’une pratique d’aventure raisonnée où l’immersion devient unenjeu de concurrence. Les innovations technologiques comme l’ordinateur de plongée ou legilet stabilisateur au début des années 1980 participent à une transformation des pratiques,féminisées (30% de pratiquantes) et plus hédonistes. La plongée en associant technologie etimaginaire de l’aventure devient une pratique légitime sans être tout à fait sportive niexclusivement contemplative. / Scubadiving was born in France (Aveyron) in the early 1860s. Although the invention wasefficient under water worker did not find it useful enough. Free diving and scuba diving weremainly used for sponge and shell fishing. P. Bert and J.S. Haldane – two scientists – were thefirst to settle down the basis of decompression. We have to wait until 1930 to considerscubadiving as a hobby : first submarine in the Mediterranean sea, then Yves Le Prieurcreated the first aqualung and established the first diving club in 1935. At the end of theSecond World War, soldiers made the invention theirs and improved the system withCousteau and Tailliez. Scubadiving grew up thanks to the fédération française nationaled’études et de sports sous-marins and the Club Méditerranée. The first submarine workscompanies used the aqualung of Jacques-Yves Cousteau : scubadiving became famous : TheSilent world won the Palme d’Or in Cannes in 1956. Some specialised international pressappeared around 1960, scubadiving was not only for the army but also a hobby for everybodywith degrees and a specific curriculum. Scubadiving became more and more popular thanks toits specific rules, business development and professional instructors. Scubadiving becameconsumer goods thanks to its equipment, its dedicated trips and scubadiving clubs. At thebeginning, it was unbelievable to think of it as a fulltime job but quickly the first unionsappeared. In the middle of the 80s professional scubadiving did exist. It participated to set upa reasonable practice. There were more and more competitors. Technological innovationssuch as scubadiving computers or stabilizing jacket – at the beginnings of the 80s – opened upto women (30% of them) and made the activity more hedonistic. Technology linked to thedesire of adventure helped scubadiving to be a legitimate practise. Scubadiving is not either asport not a contemplative activity.

Le larynx assure de multiples fonctions de régulateur du flux respiratoire, de protection des voies aériennes inférieures et de phonation chez l'adulte. Chez le foetus et le nouveau-né, il a un rôle indispensable dans la croissance pulmonaire foetale et, à la naissance, dans l'établissement d'une ventilation aérienne adéquate. L'implication du larynx au cours des apnées centrales est de découverte plus récente. En effet, il a été montré que le muscle adducteur des cordes vocales (activité électromyographique (EMG) du muscle thyroaryténoïdien (TA)), était continuellement actif au cours des apnées centrales induites et spontanées de l'agneau. Cette activité électromyographique est contemporaine de la fermeture complète et étanche des cordes vocales, et permet le maintien d'un volume pulmonaire élevé pendant l'apnée. Les conséquences physiologiques de cette fermeture active de la glotte restent à préciser. Par ailleurs, malgré son importance, la coordination de l'activité musculaire laryngée au cours des déglutitions avec le cycle respiratoire a été incomplètement étudiée chez le mammifère nouveau-né. Les buts de ce travail étaient (1) de caractériser le rôle bénéfique de la fermeture glottique sur l'oxygénation au cours d'apnées centrales spontanées chez des agneaux prématurés, (2) de préciser l'influence des stades de conscience sur la fréquence des déglutitions non-nutritives et sur leur coordination avec le cycle respiratoire. Nous avons étudié (1) la pente de désaturation en oxygène au cours d'apnées spontanées chez quatre agneaux prématurés, en comparant lesapnées où le volume pulmonaire était maintenu (orifice de trachéotomie fermé) avec celles où il ne l'était pas (orifice de trachéotomie ouvert), (2) la fréquence des déglutitions non nutritives isolées et en bouffée, de même que leur coordination avec le cycle respiratoire, et leur association avec les apnées spontanées chez six agneaux à terme et six agneaux prématurés"--Résumé abrégé par UMI.

Le scaphandre autonome donnant de l'air à la demande naît en France dans l'Aveyronau début des années 1860. L'invention est efficace mais moyennement satisfaisante du pointde vue du travail sous-marin. L'apnée et la plongée en scaphandre lourd relié à la surface parun tuyau amenant de l'air, sont utilisées pour s'immerger à des fins utilitaires : la pêche deséponges et des coquillages. Les scientifiques comme Paul Bert et J.S. Haldane posent lesbases de la décompression mais il faut attendre les années 1930 pour voir naître un loisir sousmarin: la pêche à la nage sur les côtes méditerranéennes puis les premiers scaphandresautonomes de Yves Le Prieur qui crée le premier club de plongée loisir en 1935. A la fin de laguerre, les militaires s'approprient et perfectionnent l'invention autour de Jacques-YvesCousteau et Philippe Tailliez. La plongée autonome de loisir poursuit son développementautour de la jeune fédération française nationale d'études et de sports sous-marins (1948) etdu Club Méditerranée. Les premières entreprises de travaux sous-marins utilisent lescaphandre autonome de Cousteau et Gagnan et la plongée entre au cinéma en obtenant unepalme d'or à Cannes en 1956 (Le monde du Silence de Cousteau et Louis Malle). Unenouvelle presse spécialisée se construit et, vers 1960, la plongée s'émancipe du modèlemilitaire pour devenir une pratique de loisir avec ses brevets et contenus spécifiques. Laconstruction de modèle technique de référence, le développement d'une offre commerciale etla professionnalisation de l'encadrement transforment les imaginaires de l'immersion etinstallent l'activité comme une pratique, certes aventureuse mais possible. La plongée enscaphandre autonome devient un bien de consommation avec ses équipements, ses voyagesthématiques et ses centres de plongées. La profession de moniteur est à peine envisageable àplein temps mais les premiers syndicats de défense des professionnels de l'enseignementvoient le jour. Au milieu des années 1980, la plongée de loisir professionnelle existe, elleparticipe à la mise en place d'une pratique d'aventure raisonnée où l'immersion devient unenjeu de concurrence. Les innovations technologiques comme l'ordinateur de plongée ou legilet stabilisateur au début des années 1980 participent à une transformation des pratiques,féminisées (30% de pratiquantes) et plus hédonistes. La plongée en associant technologie etimaginaire de l'aventure devient une pratique légitime sans être tout à fait sportive niexclusivement contemplative.

La caféine, une puissante stimulant respiratoire, est largement utilise pour traiter l'apnée du prématuré. Cependant, elle réduit mais n'élimine pas l'apnée et on ignore si ces effets sont spécifiques au sexe. Récemment, la progestérone qui est également un stimulant respiratoire a été proposée pour traiter l'apnée qui persiste à la caféine. Nos données antérieures chez le rat nouveau-né indiquent que la progestérone améliore la réponse ventilatoire à l'hypoxie et réduit la fréquence de l'apnée. Ici, nous avons testé l'hypothèse que l'ajout de progestérone améliore la respiration et diminue la fréquence de l'apnée de manière sexe-dépendant chez le rat de 12 jours de vie et sous traitement quotidien à caféine, telle qu'elle est utilisée en clinique. Nos résultats démontrent que chez le rat mâle préalablement traité avec de la caféine, la progestérone diminue la ventilation et augmente la fréquence de l’apnée en condition de normoxie et en réponse à l’hypoxie. Par contre, chez la femelle, la progestérone diminue la fréquence respiratoire seulement en réponse à l'hypoxie. Cependant, l’administration de la caféine en normoxie comme en hypoxie a réduit de maniére plus importante la fréquence de l’apnée chez le rat femelle que chez le mâle. Ces résultats indiquent une meilleure efficacité de la caféine dans le contrôle de l'apnée chez le rat nouveau-né femelle. Les mécanismes sous-jacents de ces observations sexe spécifique de la caféine sur les irrégularités respiratoires doivent être étudiés plus en détail. De plus, nos résultats suggèrent que l'administration chronique de la caféine à des rats nouveau-nés peut induire des changements au niveau des neurotransmetteurs qui modifient le rôle de la progestérone comme stimulant respiratoire. / Caffeine is a potent respiratory stimulant and a widely used treatment for apnea of prematurity. However, caffeine reduces, but does not eliminate apnea and it is not known if these effects are sex-specific. Recently, progesterone which is also a respiratory stimulant, has been proposed to treat apnea persistent with caffeine. Our previous data in newborn rats indicate that progesterone enhances the ventilatory response to hypoxia and reduces apnea frequency. Here, we tested the hypothesis that the addition of progesterone to daily caffeine administration, as used in clinic, enhances respiration and decreases apnea frequency in a sex-dependent manner in 12 day old rats. Our results show that, in rats treated with caffeine progesterone depressed ventilation under normoxia and in response to hypoxia. Whereas in female rats, progesterone decreased the respiratory frequency only in response to hypoxia. However, during normoxia and hypoxia, chronic caffeine administration reduced apnea frequency more in female than male rats. These results indicate a better efficiency of caffeine in controlling apnea in newborn female rats. The underlying mechanisms of these sexspecific effects of caffeine on breathing irregularities need further investigation. In addition, our results suggest that chronic caffeine administration to newborn rats may induce changes in neurotransmitters milieu that consequently affect the role of progesterone as a respiratory stimulant.

Le sommeil joue un rôle très important sur la santé de l’humain. Toutefois, la prévalence des troubles du sommeil est en augmentation dans la société occidentale. Chez l’enfant, les troubles respiratoires du sommeil sont les plus courants. Ceux-ci, bien que souvent mal connus, voient leur prévalence augmenter dans les dernières décennies. De ce fait, la communauté scientifique leur accorde de plus en plus d’importance et se questionne concernant leurs impacts sur la santé de l’enfant et de l’adolescent. Plusieurs évidences scientifiques démontrent que les troubles respiratoires du sommeil chez l’enfant sont liés à plusieurs complications cardiovasculaires et métaboliques ainsi qu’à des altérations du développement cognitif et comportemental. Pour cette raison, la prise en charge des troubles respiratoires du sommeil chez l’enfant est devenue un enjeu de santé important. Cette étude vise à évaluer les effets d’un programme d’entrainement physique supervisé et individualisé de six semaines sur l’index apnée-hypopnée d’un échantillon d’enfants âgé entre 10 et 17 ans présentant des symptômes de troubles respiratoires du sommeil. Parallèlement, l’étude vise à déterminer si l’une des composantes de la capacité physique joue un rôle principal dans l’amélioration de ceux-ci et également vérifier si l’effet de l’exercice physique sur les paramètres respiratoires peut être indépendant d’une perte de poids. De par les études antérieures s’intéressant à cette question chez l’adulte, l’hypothèse principale présentée est que le programme d’entrainement physique permettra d’améliorer l’index apnée-hypopnée des participants du groupe entrainé comparativement au groupe témoin. De plus, les hypothèses secondaires proposent que l’amélioration de l’index apnée-hypopnée sera corrélée à l’amélioration de la capacité aérobie plutôt qu’à la capacité anaérobie et que l’amélioration de l’index apnée-hypopnée sera indépendante de toute perte de poids. Afin de vérifier ces hypothèses, onze participants âgés de 10 à 17 ans ont été intégrés à cette étude. Ceux-ci se sont livrés au départ à une batterie de tests comprenant une polysomnographie, l’évaluation des mesures anthropométriques, trois épreuves d’effort permettant d’évaluer leur capacité aérobie, anaérobie lactique et anaérobie alactique. Une fois cette première batterie de tests complétée, les participants ont été randomisés entre le groupe témoin, qui avait comme consigne de continuer leurs activités sans changer ses habitudes et le groupe entrainé, qui a participé à un programme d’entrainement physique supervisé de six semaines, à raison de trois séances par semaine d’entrainement par intervalles d’une heure chacune. À la suite de ces six semaines, les deux groupes se sont livrés à la même batterie de tests pour une deuxième fois. Une troisième polysomnographie a également été réalisée trois mois après la deuxième batterie de tests afin d’évaluer les effets à moyen terme du programme d’entrainement. L’analyse des données obtenues suite à ce processus n’a pas permis de démontrer une amélioration significative de la consommation maximale d’oxygène (VO2max) groupe entrainé comparativement au groupe témoin. Le programme d’entrainement à toutefois permis d’engendrer une amélioration significative de la consommation d’oxygène au seuil anaérobie ventilatoire du groupe entrainé comparativement au groupe témoin. Le programme d’entrainement a également permis d’améliorer certaines variables de sommeil (index de haute résistance de voies aériennes, pression transcutanée en CO2) du groupe entrainé. Également, certaines corrélations intéressantes ont été observées, particulièrement des corrélations négatives entre la puissance aérobie maximale et l’index apnée-hypopnée, l’index de perturbations respiratoires, l’index d’hypopnée totale et le nombre total de micro-éveils. L’association entre l’amélioration de la capacité aérobie et la sévérité des troubles respiratoires du sommeil a ainsi été confirmée, sans toutefois démontrer un lien de causalité direct. Cette étude se démarque par son innovation puisqu’en effet, aucune autre étude portant sur une population pédiatrique n’a évalué l’effet d’un programme d’entrainement supervisé et individualisé sur les troubles respiratoires du sommeil. De plus, cette étude utilise différentes méthodes d’évaluations (polysomnographie, épreuves d’effort) qui offrent une validité et fidélité reconnue dans la communauté scientifique. Les résultats de cette étude permettent d’accroître les connaissances actuelles sur la pathophysiologie des troubles respiratoires du sommeil chez l’enfant. Sachant que l’activité physique peut être pratiquée de manière sécuritaire, employer ce traitement comportemental peut permettre de diminuer les complications possibles sur la santé associées aux troubles respiratoires du sommeil, possiblement en diminuant la sévérité de ceux-ci.

La qualité du sommeil des patients en soins intensifs est mauvaise, avec une fragmentation du sommeil, une diminution de la phase de sommeil paradoxal et une redistribution des temps de sommeil durant la période diurne. Si le bruit semble une cause évidente, il ne rendrait compte que de 20% des perturbations du sommeil dans ce contexte (Freedman et al. 1999; Gabor et al. 2003). La ventilation mécanique apparaît comme une autre source d'altération de la qualité et de la quantité de sommeil chez les patients en soins intensifs (Meza et al. 1998; Cooper et al. 2000; Parthasarathy et Tobin, 2004;). Le sommeil est en effet affecté par l'asynchronisme fréquent entre le patient et le ventilateur (Parthasarathy and Tobin, 2002; Cabello et al. 2007). La meilleure adéquation de la machine avec une réponse rapide du ventilateur aux demandes du patient, obtenue à l'aide de la modalité ventilatoire NAVA (Neurally Adjusted Ventilatory Assist) est, à cet égard, importante. Dans cette étude, quatorze patients ont été ventilés successivement et dans un ordre aléatoire par le mode NAVA ou un mode classique en ventilation pression de support (PS), et leur sommeil évalué par polysomnographie. La proportion de sommeil paradoxal par rapport à la durée totale de sommeil est différente selon la modalité ventilatoire : la médiane de pourcentage de sommeil paradoxal (sommeil REM) est de 4,5% (3-11%) en mode PS contre 16,5% (13-29%) au cours d'une ventilation par NAVA (p=0,001). L'indice de fragmentation est plus faible en mode NAVA avec 16 ± 9 éveils ou microéveils par heure contre 40 ± 20 au cours d'une ventilation PS (p=0,001). Selon le mode ventilatoire, il y a de grandes différences dans les efforts inefficaces (24 événements par heure de sommeil en PS, et 0 durant les phases de ventilation en NAVA) ainsi que dans le nombre d'apnées centrales (10,5 événements par heure vs 0 respectivement en PS et en NAVA). Durant les périodes d'enregistrement des données, la ventilation minute était similaire entre les deux modes, témoignant d'une qualité équivalente de ventilation globale. En conclusion, comparativement au PS, le mode NAVA améliore la qualité du sommeil des malades de soins intensifs sevrés de la sédation, en augmentant la durée de la phase paradoxale du sommeil et en diminuant la fragmentation de leur sommeil.

L'apnée du sommeil (AS) induit des variations constantes d'oxygénation artérielle (hypoxie intermittente – HI) qui affectent environ 5 à 7 % de la population. Il se produit une augmentation du stress oxydatif (production d'espèces réactives de l'oxygène - ROS), augmentant les risques cardiovasculaires, neurologiques et métaboliques. Les études épidémiologiques démontrent que la prévalence d'AS est inférieure chez les femmes que chez les hommes, mais après la ménopause la prévalence augmente pour atteindre le même niveau que chez les hommes. L'oestradiol (E2) est un puissant agent antioxydant, mais son rôle éventuel dans le traitement ou la prévention de l'AS n'est pas exploité. Toutefois, l'oestradiol (associé ou non à la progestérone) permet de réduire l'AS chez les femmes ménopausées. Les ROS peuvent être produites par les mitochondries, la NADPH oxydase et/ou la Xanthine oxydase. La mitochondrie est le plus important producteur de ROS (90% de l'oxygène consommé) et son dysfonctionnement est très préjudiciable. L'oestradiol est une cible de la mitochondrie à travers ses récepteurs nucléaires alpha et bêta (ERα et ERβ) qui sont capables de moduler le fonctionnement de la mitochondrie et diminuer la production de ROS. Nous avons testé l'hypothèse dans un modèle animal ovariectomisé exposé à une HI, que l'estradiol et ses agonistes spécifiques ERα et Erβ sont capables de limiter le stress oxydatif cérébral, la dysfonction mitochondriale et l'apparition des désordres systémiques. Nos résultats ont permis de montrer que l'estradiol est capable d'éviter l'augmentation de la pression artérielle et la survenue de désordres respiratoires causés par l'HI. De plus, l'HI augmente le stress oxydatif cérébral en augmentant l'activité d'enzymes pro-oxydantes et en diminuant l'activité d'enzymes antioxydantes. L'estradiol permet de prévenir l'augmentation du stress oxydatif. On retrouve également une dysfonction de la chaine respiratoire mitochondriale dans le cortex en HI qui est préservée de manière différente par le traitement avec les modulateurs sélectifs des récepteurs ERα et ERβ (SERMs). Nous avons montré que ERβ joue un rôle dans le contrôle cardio-respiratoire et la fonction mitochondriale dans le cerveau. Nos résultats apportent une meilleure compréhension du rôle de l'estradiol comme agent protecteur contre l'apnée du sommeil et ses conséquences associées. L'utilisation d'agonistes spécifiques nous renseigne sur le rôle que tient chaque récepteur dans la protection induite par l'estradiol contre la dysfonction mitochondriale. L'utilisation du remplacement hormonal avec de l'estradiol ou des SERMs peut constituer une thérapie efficace contre l'apnée du sommeil et ses conséquences / Sleep apnea (SA) induces constant changes of arterial oxygenation (Intermittent hypoxia - IH) that affect about 5 to 7% of the general population. IH increases oxidative stress (production of reactive oxygen species – ROS) and lead to cardiovascular, neurological and metabolic risks. Epidemiological studies show that the prevalence of SA is lower in women than in men, but after menopause the prevalence increases to the same level that in men. Estradiol (E2) is a potent antioxidant, but its potential role in the treatment or prevention of SA is not exploited. However, estradiol (with or without progesterone) can reduce SA in postmenopausal women. ROS can be produced by mitochondria, NADPH oxidase and/or Xanthine oxidase. Mitochondria is the most important producer of ROS (90% of oxygen consumed) and its dysfunction is very detrimental. Estradiol is a target of mitochondria through its mitochondria alpha and beta (ERα et ERβ) that are able to modulate mitochondrial function and decrease ROS production. We tested the hypothesis in ovariectomized animal model exposed to IH, that estradiol and its specific receptor ERα and ERβ agonists are able to limit cerebral oxidative stress, mitochondrial dysfunction and the appearance of systemic disorders. Our results have shown that estradiol is able to avoid the increase of blood pressure and the occurrence of respiratory disorders caused by IH. Furthermore, IH increases cerebral oxidative stress by increasing activity of pro-oxidant enzymes and decreasing activity of antioxidant enzymes. Estradiol prevents against the increase of oxidative stress. There is also a mitochondrial respiratory chain dysfunction in the cortex by IH, that is preserved differently by treatment with selective ERα and ERβ receptor modulators (SERMs). We have shown that ERβ plays an important role in cardiorespiratory control and mitochondrial function in the brain. Our results provide a better understanding of the role of estradiol as a protective agent against sleep apnea and its associated consequences. The use of specific agonists informs us on the role of each receptors in estradiol-induced protection against mitochondrial dysfunction. The use of hormone replacement with estradiol or SERMs may be an effective therapy against sleep apnea and its consequences

Les troubles respiratoires du sommeil, notamment le syndrome d’apnée du sommeil, représentent un problème de santé publique. Ils contribuent aux symptômes diurnes comme la somnolence sévère et sont associés à des maladies chroniques.Depuis quelques années, une variété d’appareils de traitement ventilatoire a été développée pour traiter les troubles respiratoires du sommeil, principalement les maladies liées à l’obstruction de la voie aérienne supérieure (apnée obstructive) ou à la commande centrale (apnée centrale). Ces appareils fonctionnent suivant des principes différents, en raison de leurs propres algorithmes, qui sont souvent mal connus et protégés par les fabricants. Les évaluations des appareils de ventilation sont effectuées pendant les traitements cliniques chez des patients. Il est donc difficile de comparer ces différents appareils dans les mêmes conditions à cause des variabilités inter- et intra-patient. Un banc d’essai pourrait permettre de tester les réponses des appareils dans les conditions standardisées et reproductibles.Cette thèse a consisté à construire un banc d’essai qui permet de reproduire les signaux de patients et de respecter de la physiologie humaine. La réaction du banc d’essai prend aussi en compte la réaction de l’appareil à tester sur le système, i.e., ce modèle fonctionne en « boucle fermée ». Avec le banc d’essai construit, les différentes machines de pression positive continue (PPC) autopilotée disponibles sur le marché ont été évaluées pour leurs algorithmes ainsi pour leurs modes confort. De plus, trois machines de ventilation auto-asservie (ASV) ont été soumises aux différents événements respiratoires du sommeil créés par un autre modèle d’un principe similaire. Nous avons montré que les machines de PPC autopilotée ne sont pas équivalentes pour l’efficacité du traitement et la précision des données du rapport. Les modes confort pourraient éventuellement dégrader l’efficacité du traitement de PPC si la pression thérapeutique n’est pas ajustée lors de leur introduction au traitement. Pour les machines ASV, leurs réponses ne sont pas suffisantes pour normaliser la respiration et les réglages des machines peuvent influencer l’efficacité du traitement. Les résultats pourraient compléter les données cliniques et fournir une option complémentaire pour le processus futur de certification de ces dispositifs médicaux. / Sleep disordered breathing including sleep apnea is a major public health problem. It contributes to daytime sleepiness and is associated with chronic diseases. In recent years, a variety of ventilation devices have been developed with the objective of treating sleep disorders related to the upper airway obstruction (obstructive apnea) or the central command (central apnea). These devices operate with different algorithms, which are little known and protected by the device manufacturers. Since most devices are evaluated during patient treatment, it is difficult to compare them in the same conditions due to inter- and intra-patient variability. Bench test has been proposed to evaluate the device responses in standardized and reproducible conditions. This thesis was aimed to develop a respiratory bench model able to reproduce patients’ signals and also in concordance with human physiology. The bench model can take into account the pressure responses of tested devices and works in a “closed loop” setting.With this bench model, several commercially available auto-titrating continuous positive airway pressure devices were evaluated for their auto-titration algorithms as well as their pressure-relief modes. Also, three adaptive servo-ventilation devices were evaluated by subjecting various sleep disordered breathing events that were generated by another bench model of a similar principle. We demonstrated that eleven auto-titrating continuous positive airway pressure devices were not equivalent in terms of their treatment efficacy and the data accuracy in the device report. The pressure-relief modes may attenuate the efficacy if not adjusted at the time of their introduction. The responses of adaptive servo-ventilation devices were not sufficient to normalize the breathing flow and their efficacy depended on the initial settings.The current certification process of these ventilatory devices, which focus mainly on clinical aspects, may be completed by the results of our bench.

L’hypertension artérielle est un problème de santé publique majeur, au centre de nombreuses pathologies. En étudiant la prévalence de l’hypertension, nous nous sommes intéressés à deux points en particulier que nous abordons dans ce manuscrit de thèse. Le premier est l’existence d’une relation bidirectionnelle entre l’hypertension et le syndrome de l’apnée du sommeil (SAS), maladie encore sous-diagnostiquée de nos jours. Le second concerne le fait que les hommes sont plus touchés par ces deux pathologies que les femmes, mais que cette tendance s’inverse au moment de la ménopause, suggérant un rôle protecteur des hormones ovariennes. Les mécanismes sous-jacents de la mise en place de l’hypertension ont été étudiés dans différentes maladies associées (athérosclérose, obésité, diabète), mais ils restent encore méconnus dans le SAS chez la femme ménopausée. Le travail de cette thèse vise à comprendre les mécanismes à l’origine de l’hypertension artérielle chez les femmes ménopausées atteintes du SAS. Pour cela, nous avons utilisé un modèle animal d’hypoxie intermittente (HI; 21%-10% O2 ; 10cycles/h ; 8h/jour). Ce modèle simule le profil physiopathologique observé chez les patients apnéiques, en particulier avec le développement de l’hypertension artérielle. La particularité de nos travaux de recherche est l’utilisation de rats femelles ovariectomisées (OVX), permettant ainsi de mimer la ménopause, contrairement à de nombreux modèles d’HI qui utilisent le rat mâle. Par ailleurs, nous avons également regardé le rôle de l’estradiol (E2) dans le développement de l’hypertension et sur les mécanismes sous-jacents induits par l’HI. Nos principales conclusions sont que l’HI engendre une élévation de la pression artérielle et de la concentration en endothéline-1 (un vasoconstricteur), mais que ceci est réversible avec le traitement à l'E2. Au niveau de l'aorte, l'OVX engendre une augmentation du stress oxydatif, mais, de nouveau, la supplémentation en E2 renverse cet effet. Les mécanismes de réponse à l'E2 sont différents selon le protocole suivi par l’animal ; après l’HI, l’E2 réduit l'activité des enzymes pro-oxydantes alors qu’en condition de normoxie (21% O2), l’E2 augmente l'activité des enzymes anti-oxydantes. Au niveau des poumons, l’HI augmente le stress oxydatif mais l’OVX a un effet chez les animaux en normoxie uniquement. Les effets de l'E2 sur le stress oxydatif sont tissu-dépendants. Le traitement à l'E2 permet de pallier les dysfonctions vasculaires / Arterial hypertension is a major public health problem, which is at the heart of many diseases. In studying the prevalence of hypertension, we focused in two specific points that we address in this thesis manuscript. The first one is the existence of bidirectional relationship between hypertension and sleep apnea syndrome (SAS), a disease that is still underdiagnosed today. The second is that men are more affected by these two conditions than women, but this trend reverses at the time of menopause, suggesting a protective role of ovarian hormones. The underlying mechanisms of the establishment of hypertension have been studied in various associated diseases (atherosclerosis, obesity, diabetes), but they are still unknown in SAS in menopausal women. This work aims to understand the mechanisms underlying high blood pressure in postmenopausal women with SAS. For this, we used an animal model of intermittent hypoxia (IH, 21% -10% O2, 10cycles/h, 8h/day). This model presents the same pathophysiological profile observed in apneic patients, in particular with the development of arterial hypertension. The unusual feature of our study is the use of ovariectomized (OVX) female rats, thus allowing to mimic the menopause, contrary to many models of IH which use the male rats. In addition, we also looked at the role of estradiol (E2) in the development of hypertension and on the underlying mechanisms induced by IH. Our main conclusions are that although IH causes elevation of blood pressure and endothelin-1 concentration (a vasoconstrictor), it is reversible with E2 treatment. In aorta, OVX generates an increase of oxidative stress, but, again, the supplementation in E2 reverses this effect. The mechanisms of response to E2 are different according to the protocol followed by the animal; after IH, E2 reduces the activity of pro-oxidant enzymes whereas in normoxia condition (21% O2), E2 increases the activity of antioxidant enzymes. In the lungs, IH increases oxidative stress, but OVX has an effect only in female rats exposed to normoxia. The effects of E2 on oxidative stress are tissue-dependent. E2 treatment overcomes IH-induced vascular dysfunction and may be clinically relevant in the treatment of SAS in postmenopausal women

Notre hypothèse est que l'estradiol (E2) et la progestérone (PR) participent au développement des chémorécepteurs périphériques et affectent les réponses métaboliques et ventilatoires à l'hypoxie des rats. Des rates lactantes sont traitées durant 14 jours avec une solution véhicule ou de l'estradiol (7.14|^g/jour) ou de la progestérone (1mg/jour) ou de la combinaison E2+PR à l'aide de micropompes osmotiques. Des mesures de ventilation et de métabolisme par pléthysmographie barosensible sont effectuées sur les ratons âgés de 10 jours (P10) ou de 60 jours (P60) en normoxie et en réponse à une hypoxie aiguë. En normoxie à P10, E2 réduit le métabolisme, la fréquence respiratoire et la température rectale. En hypoxie à P10, E2 abolie la réponse thermale et PR stimule la réponse ventilatoire. À P60, toutes situations confondues, PR augmente le métabolisme et E2 diminue la fréquence respiratoire et augmente le volume courant. / This study describes the effects of estradiol (E2) and progesterone (PR) in the development of the metabolic and respiratory responses in hypoxia of adult and newborn male rats. Methods: lactating mothers were implanted with a subcutaneous osmotic micropompe which deliver E2 (7.14ug/day) or PR (1mg/day) or both or control solution. By plethysmography technic, we analysed ventilation and metabolism under normoxic and hypoxic condition at day 10th (P10) and at day 60* (P60). In P10 rat, our results show that E2 reduces metabolism, respiratory frequency and basal thermoregulation in normoxia. When exposed to hypoxia, estradiol maintains the body temperature whereas PR and control's temperature decrease. Moreover, PR induces an increase of ventilatory response. Regarding to long term effects of neonatal steroids in normoxia and hypoxia, PR increases metabolism and E2 decreases the respiratory frequency and increases the tidal volume.