Les troubles respiratoires du sommeil ont une prévalence élevée dans la population générale, l’apnée obstructive du sommeil étant le plus important de ces troubles. Malgré tout, une grande proportion des patients avec apnée ne sont pas diagnostiqués. La méthode la plus complète pour diagnostiquer l’apnée est l’enregistrement d’une nuit de sommeil par polysomnographie, aussi appelée enregistrement de type 1, qui est un processus long et coûteux. Pour surmonter ces difficultés, des appareils d’enregistrements portables (ou de type 3) ont été développés. Toutefois, ces enregistrements de type 3 ne capturent pas l’activité cérébrale, mesurée avec l’électroencéphalographie (EEG). Le présent mémoire décrit une étude comparative entre les enregistrements de type 1 et de type 3. Tous les événements respiratoires d’apnée, d’hypopnée et d’éveils liés à un effort respiratoire (RERA, en anglais) seront analysés ainsi que les éveils cérébraux (ou éveils EEG) et les éveils autonomiques. Ces éveils autonomiques se définissent par une hausse de la fréquence cardiaque suite à un événement respiratoire. Pour enrichir les analyses, les variables respiratoires suivantes ont été étudiées : une chute de la saturation en oxygène de 4 % (ODI), l’index d’apnée-hypopnée (IAH), l’indice de perturbations respiratoires avec apnées + hypopnées + RERAs et les éveils EEG (RDIe, en anglais) et le RDI incluant les éveils autonomiques définis par une augmentation de la fréquence cardiaque de 5 bpm (RDIa5). L’objectif de la présente étude est d’évaluer la proportion d’événements respiratoires avec éveils autonomiques ainsi que leur impact sur le RDI des enregistrements de type 1 et 3. L’hypothèse suggère que les événements avec éveils autonomiques auraient un plus grand impact sur le RDI des enregistrements de type 3 contrairement au type 1. Cette étude inclut 72 sujets ayant suivi un enregistrement de polysomnographie complète de type 1 ainsi que 79 sujets différents ayant suivi un enregistrement ambulatoire de type 3. Les analyses suivantes ont été effectuées : 1) les pourcentages d’événements associés avec seulement des éveils autonomiques dans les enregistrements de type 1 et de type 3 ; 2) les fréquences de migration entre les catégories basses et élevées de sévérité de l’AHI en prenant en compte les événements associés avec seulement des éveils autonomiques ; 3) les Bland-Altman (B-A) pour mesurer l’accord entre l’AHI, le RDIe et le RDIa5 (type 1), et entre l’AHI et le RDIa5 (type 3) et ; 4) les corrélations de Pearson et les coefficients de corrélation intraclasse (ICC) pour mesurer l’accord entre l’AHI, le RDIe et le RDIa5 (type 1), et entre l’AHI et le RDIa5 (type 3). L’utilisation du critère de RDIa5 permet d’ajouter 49 % d’événements comptés avec l’AHI pour les enregistrements de type 1, et 51 % d’événements pour ceux de type 3. La présente étude montre que les éveils autonomiques ont un impact similaire autant pour le RDI des enregistrements de type 3 que de type 1. En conclusion, on peut affirmer que le RDIa5 est acceptable et fiable pour les enregistrements de type 3. / The general adult population has a high prevalence of sleep breathing disorders, of which obstructive sleep apnea is the most common, yet many cases remain undiagnosed. Although overnight laboratory polysomnography, called type 1 recording, is the most effective diagnostic tool, it is expensive and time-consuming. To overcome these disadvantages, several portable home (type 3) recording devices have been developed. However, they do not measure brain activity (with EEG). This study presents a comparison between type 1 and type 3 recordings. All apnea, hypopnea, and RERA respiratory events were analyzed, as well as cerebral arousals (EEG arousals) and autonomic arousals. Autonomic arousals are defined by increased heart rate following a respiratory event. To enrich the analysis, the following respiratory outcome measures were included: 4% oxygen saturation index (ODI), apnea-hypopnea index (AHI), respiratory disturbance index with apneas + hypopneas + RERAs including EEG arousals (RDIe), and RDI including autonomic arousals scored as an increase of 5 bpm (RDIa5). The objective of this study was to determine the proportion of respiratory events associated with autonomic arousals and the impact on RDI detected with type 1 compared to type 3 recordings. The hypothesis is that respiratory events with autonomic arousals will have a greater impact on RDI using type 3 compared to type 1 recordings. This study included 72 subjects who underwent type 1 full polysomnography recording and 79 different subjects underwent type 3 ambulatory recording. The following analyses were performed: 1) percentage of events associated with only autonomic arousals in type 1 and type 3 studies; 2) frequency of migration from lower to higher AHI severity category when accounting events associated with only autonomic arousals; 3) Bland-Altman (B-A) for agreement between AHI, RDIe, and RDIa5 (type 1) and AHI and RDIa5 (type 3) and; 4) Pearson correlations and intraclass coefficient correlation (ICC) for agreement between AHI, RDIe and RDIa5 (type 1) and between AHI and RDIa5 (type 3). The use of the RDIa5 criterion increased the number of AHI scoring events by 49% for type 1 recordings and by 51% for type 3 recordings. These results show that autonomic arousals have a similar impact on RDI data using both type 3 and type 1 recordings. We conclude that RDIa5 is a suitable and reliable criterion for type 3 recordings.

Le Syndrome d’Apnée Obstructive du Sommeil affecte 4 à 6 % de la population en France soit près de 3 millions de personnes. Toutefois, les techniques de diagnostic usuelles ne permettent pas de déterminer de façon précise les sites d’occlusion ni de décrire les interactions fluide-paroi qui jouent un rôle important dans les processus de fermeture des voies aériennes supérieures. Au cours de ce travail, un ensemble d’outil a été mis en œuvre pour explorer les mécanismes sous-jacents conduisant à une apnée obstructive. La détermination géométrique et la caractérisation mécanique des voies aériennes supérieures, d’une part, la mesure des écoulements dans ces dernières, d’autre part, ont été réalisées par imagerie par résonance magnétique de l’hydrogène, pour les tissus, de l’hélium-3 et du fluor-19 pour les gaz. Les données obtenues ont été exploitées tout d’abord dans un modèle numérique statique pour estimer les lois d’état locales et caractériser la compliance des voies aériennes supérieures, puis, dans un modèle monodimensionnel, prenant en compte l’interaction fluide-structure et la limitation de débit au cours de l’inspiration, pour localiser les sites potentiellement responsables d’un éventuel collapsus. Par ailleurs, les écoulements de gaz d’hélium-3 et d’hexafluorure de soufre ont été simulés afin de déterminer le potentiel de ces deux modalités d’imagerie de gaz pour l’étude des obstructions des voies aériennes. La faisabilité d’une imagerie statique et dynamique par résonance magnétique du fluor a été démontrée. Avec une densité du gaz traceur bien plus importante, cette dernière technique présente une plus grande sensibilité à l’obstruction. Cette thèse ouvre ainsi une nouvelle voie de diagnostic et de guide thérapeutique personnalisé pour ce syndrome. / Obstructive Sleep Apnea (OSA) is a common disorder occurring in almost 3 million French people. However, current diagnosis methods are not sufficient to precisely define obstructing sites and doesn't take into account the fluid structure coupling which plays an important role during upper airway closing. During this thesis, we developed a series of tools exploring upper airway closing process. On the one hand, a screening tool of the structure and the mechanical properties of the upper airway, and on the other hand, a screening tool exploring with dynamic images of inert gases flow into the upper airway, were obtained using conventional hydrogen MRI coupled to magnetic resonance elastography (MRE) and helium-3 or fluor-19 gases MRI, respectively. Geometric and biomechanical data obtained using MRI/MRE are injected into a numerical model given the compliance and the state law of upper airway. Contributions of anatomical restriction on airway collapse are also investigated using a multi-compartmental two-dimensional fluid structure interaction model during a breath inspiration to predicted airway mechanical changes and collapse pressures. Furthermore, helium 3 and sulfur hexafluoride flow was modeled at steady state using commercial finite volume software to evaluate potential feasibility to image upper airway collapsibility during OSA. First dynamic MR imaging using sulfur hexafluoride (SF6) was obtained showing the feasibility of this technique. Using SF6, 6 times denser than air, shows a higher sensibility to upper airway obstruction. This thesis opens a new imaging modality to probe and to diagnose upper airway obstruction.

La prévention du vieillissement pathologique est au coeur de l’actualité et comprendre les différents facteurs déterminants du vieillissement réussi est une priorité. La pathologie du sommeil de par sa fréquence, son retentissement sur la mortalité, de ses conséquences sur la survenue de comorbidités et sur la qualité de vie, doit être prise en compte pour promouvoir le bien vieillir. Nos travaux ont permis de démontrer l’importance d’un des aspects qualitatifs du sommeil : la plainte de sommeil. Nous avons pu montrer un lien entre plainte de sommeil et plainte de mémoire et ce finalement, quel que soit l’outil utilisé. L’ajustement sur les paramètres respiratoires du sommeil n’interférait en rien sur la relation décrite. La qualité subjective du sommeil jouait un rôle dans la perception qu’avait chaque individu de son état de santé ou de sa satisfaction de vie. Ces résultats permettent d’insister sur l’importance du management correct de la plainte de sommeil et du traitement adapté de celle-ci. Le syndrome d’apnée obstructive du sommeil (SAOS) est une entité clinique largement sous diagnostiquée chez le sujet âgé. Cependant, il a été largement démontré l’intérêt de sa prise en charge adaptée notamment en termes de bénéfices sur la mortalité cardiovasculaire. Nos travaux se sont intéressés de façons plus spécifiques au SAOS et à l’impact potentiel de son traitement par Pression Positive Continue (PPC) sur les capacités cognitives. Nous avons pu démontrer que les sujets porteurs d’un SAOS sévère retiraient un bénéfice à long terme de leur traitement par PPC sur leurs capacités mnésiques. En effet, les sujets traités maintenaient leurs performances mnésiques notamment en terme de mémoire épisodique et de fonctions exécutives dans le temps, en comparaison aux sujets non traités et ce sur le long terme. D’autres travaux sont en cours, notamment chez les sujets présentant une pathologie dégénérative démentielle, afin de mettre en évidence l’impact du dépistage et du traitement d’un SAOS sévère sur cette population / One of our public health priorities is at present the prevention of pathological aging and this implies the comprehension of the different determinants of successful aging. Sleep disorders because of its frequency, its impact on mortality, its consequences on the occurrence of comorbidities and on quality of life, must be taken into account to promote successful aging. Our research has demonstrated the importance of one aspect of sleep: the sleep complaint. We have shown a significant link between sleep complaints and memory complaints. The adjustment on the respiratory sleep parameters have not modified the relationship described. The subjective quality of sleep played a role in the individual's self perception of health status or self perception of life satisfaction. Thus, these results show the importance of the management of sleep complaint in the elderly population which must be adapted and correctly treated. Obstructive Sleep Apnea Syndrome (OSAS) is a clinical entity, frequently under diagnosed in the elderly population. However, the benefit of treatment has been widely demonstrated, especially in terms of cardiovascular mortality. Our studies have focused on the cognitive consequences of OSAS and the potential impact of its treatment by Continuous Positive Airway Pressure (CPAP) on cognitive abilities. We have shown that elderly subjects with severe OSAS could have a clinical benefit of long term treatment on their cognitive capacities, using CPAP therapy. Indeed, treated subjects could maintain their memory performances over time, particularly in terms of episodic memory and executive functioning, compared to untreated subjects. Further studies must be made to confirm these results. Subjects with dementia must be included to evaluate the benefit of the treatment of OSAS in this population

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L’objectif de ce travail de thèse était d’évaluer le bénéfice d’une activité physique régulière sur le syndrome d’apnées-hypopnées obstructives du sommeil (SAHOS). Pour répondre à notre objectif, cinq études ont été conduites pendant cette thèse et seront présentées au cours de ce manuscrit. Ces études se sont déroulées dans deux contextes de pratique distincts : un contexte associatif au sein de la Fédération Française d’Éducation Physique et de Gymnastique Volontaire (FFEPGV) et un contexte hospitalier au sein de l’Unité de réhabilitation cardio-respiratoire du CHU de Saint-Etienne. Notre étude principale, l’étude EXESAS, a évalué le bénéfice d’un programme d’activité physique pratiqué au sein de la FFEPGV (programme NeuroGyV™) dans une étude contrôlée randomisée incluant 96 patients avec un SAHOS modéré et âgés de 40 à 80 ans. Nous avons montré que neuf mois de ce programme, incluant trois heures d’activité physique par semaine, permettait de « guérir » 58% des patients du groupe exercice alors que seulement 20% des patients du groupe contrôle ayant bénéficié de conseils diététiques et de recommandations de bonne pratique en activité physique étaient considérés comme guéris (index d’apnées-hypopnées [IAH] < 15 évènements/heure). A l’issue du programme, les patients du groupe exercice amélioraient également leur qualité de vie et réduisaient leur somnolence. Au-delà de l’amélioration de l’IAH, nous avons mis en évidence une augmentation de la consommation maximale d’oxygène, suggérant une réduction du risque cardiovasculaire. L’étude EXESAS s’est par ailleurs intéressée à l’effet du programme NeuroGyV™ sur l’activité du système nerveux autonome (SNA) mesurée par la variabilité de fréquence cardiaque (VFC). Il a été montré que l’activité du SNA était préservée chez les patients SAHOS ayant bénéficié du programme d’activité physique. En revanche, le groupe contrôle présentait quant à lui une charge hypoxémique plus importante et une variabilité de fréquence cardiaque diminuée, suggérant que le SAHOS et le risque cardiovasculaire associé s’aggravaient spontanément en l’absence d’une activité physique régulière. Le screening de l’étude EXESAS a permis de réaliser un abstract sur le choix du questionnaire de dépistage du SAHOS le plus pertinent en population générale. Nous avons alors montré que le questionnaire STOP-BANG avait une meilleure sensibilité que le questionnaire de Berlin et qu’il devrait être privilégié en dépistage clinique même si sa spécificité reste faible.Enfin, nos travaux de recherche en réhabilitation cardiaque ont permis de confirmer le bénéfice du réentrainement à l’effort sur la sévérité du SAHOS et le rééquilibrage du SNA chez des patients coronariens. Par contre, les résultats préliminaires de l’étude RICAOS ont révélé que le renforcement des muscles inspiratoires chez les patients coronariens souffrant d’un SAHOS modéré n’apportait pas de bénéfice supplémentaire par rapport à un programme de réhabilitation cardiaque classique.En conclusion, l’activité physique régulière réduit efficacement la sévérité du SAHOS chez des patients avec ou sans antécédents cardiaques. Les résultats des différentes études conduites au cours de cette thèse suggèrent que l’activité physique régulière devrait être considérée comme une pierre angulaire dans la prévention et dans la prise en charge des formes légères et modérées. De futurs études devraient être conduites afin d’explorer plus en détail les mécanismes physiologiques sous-jacents et déterminer quels patients doivent bénéficier en priorité de cette alternative thérapeutique. / The main purpose of this thesis was to assess the benefit of regular physical activity on obstructive sleep apnea (OSA). A total of five studies were conducted during this thesis and will be presented during this manuscript. These studies took place in two different practice settings: a community setting within the French Federation of Physical Education and Voluntary Gymnastics (FFEPGV) and an in-hospital setting into the Cardiopulmonary Rehabilitation Unit of the University Hospital of Saint-Etienne.Our main study, EXESAS, evaluated the benefit of a community physical activity program practiced within the FFEPGV (NeuroGyV™ program) in a randomized controlled trial including 96 patients aged from 40 to 80 years with moderate OSA. We demonstrated that nine months of NeuroGyV™ program, including three hours of physical activity per week, could "cure" (apnea-hypopnea index [IAH] <15 events/hour) 58% of patients in the exercise group while only 20% of patients in the control group who received dietary advice and physical activity recommendations were considered cured. At the end of the program, patients in the exercise group also improved their quality of life and reduced their sleepiness. Beyond the improvement of the AHI, we demonstrated an increase in the maximum oxygen consumption during exercise test, suggesting a cardiovascular risk reduction.The EXESAS study also investigated the effect of the NeuroGyV™ program on autonomic nervous system (ANS) activity as measured by heart rate variability (HRV). We showed that ANS activity is preserved in OSA patients who benefited from the physical activity program. In contrast, patients in the control group had a greater hypoxemic load and decreased heart rate variability, suggesting that OSA and the associated cardiovascular risk worsened spontaneously in absence of regular physical activity.The screening of the EXESAS study led to an abstract on the choice of the most relevant OSA screening questionnaire in the general population. We showed that the STOP-BANG questionnaire had a better sensitivity than the Berlin and thus STOP-BANG questionnaire should be preferred in clinical screening even if its specificity remains low.Finally, our trial in cardiac rehabilitation confirmed the benefit of exercise training on OSA severity and on the rebalancing of ANS in coronary arterial disease (CAD) patients. Yet, preliminary results from the RICAOS study showed that inspiratory muscles training in CAD patients with moderate OSA do not provide additional benefits over a standard cardiac rehabilitation program.In conclusion, regular physical activity effectively reduces the severity of OSA in patients with or without a history of heart disease. The results of the five studies conducted during this thesis suggest that regular physical activity should be considered as a cornerstone in the prevention and management of mild and moderate forms.Future studies should be conducted to explore in more detail the underlying physiological mechanisms and determine which patients should better benefit from this therapeutic alternative as a matter of priority.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

La prévention du vieillissement pathologique est au coeur de l'actualité et comprendre les différents facteurs déterminants du vieillissement réussi est une priorité. La pathologie du sommeil de par sa fréquence, son retentissement sur la mortalité, de ses conséquences sur la survenue de comorbidités et sur la qualité de vie, doit être prise en compte pour promouvoir le bien vieillir. Nos travaux ont permis de démontrer l'importance d'un des aspects qualitatifs du sommeil : la plainte de sommeil. Nous avons pu montrer un lien entre plainte de sommeil et plainte de mémoire et ce finalement, quel que soit l'outil utilisé. L'ajustement sur les paramètres respiratoires du sommeil n'interférait en rien sur la relation décrite. La qualité subjective du sommeil jouait un rôle dans la perception qu'avait chaque individu de son état de santé ou de sa satisfaction de vie. Ces résultats permettent d'insister sur l'importance du management correct de la plainte de sommeil et du traitement adapté de celle-ci. Le syndrome d'apnée obstructive du sommeil (SAOS) est une entité clinique largement sous diagnostiquée chez le sujet âgé. Cependant, il a été largement démontré l'intérêt de sa prise en charge adaptée notamment en termes de bénéfices sur la mortalité cardiovasculaire. Nos travaux se sont intéressés de façons plus spécifiques au SAOS et à l'impact potentiel de son traitement par Pression Positive Continue (PPC) sur les capacités cognitives. Nous avons pu démontrer que les sujets porteurs d'un SAOS sévère retiraient un bénéfice à long terme de leur traitement par PPC sur leurs capacités mnésiques. En effet, les sujets traités maintenaient leurs performances mnésiques notamment en terme de mémoire épisodique et de fonctions exécutives dans le temps, en comparaison aux sujets non traités et ce sur le long terme. D'autres travaux sont en cours, notamment chez les sujets présentant une pathologie dégénérative démentielle, afin de mettre en évidence l'impact du dépistage et du traitement d'un SAOS sévère sur cette population

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Le syndrome d'apnée obstructive du sommeil (SAOS), est une maladie chronique qui se caractérise par des interruptions répétées de la respiration durant le sommeil en raison de la fermeture temporaire des voies aériennes supérieures. L'hypoxie intermittente chronique (HI) résultante de cette fermeture transitoire des voies aériennes supérieures, constitue l’une des conséquences majeures du SAOS, et elle est la responsable de la plupart des complications liées à cette pathologie, dont nous citons: l’hypertension artérielle, l’infarctus de myocarde et plus généralement le remodelage cardiovasculaire.D’autre part, l’entrainement physique intensif(EI)est bien connu d’avoir des bénéfices sur le système cardiovasculaire, d’où nous avons poser l’hypothèse que l’EI peut inverser les effets délétères de l’HI sur la réactivité et le remodelage vasculaire ainsi que sur la signalisation calcique intracellulaire dans les cellules musculaires.Pour répondre à cette question, nous avons choisi le rat comme modèle animal, pour étudier l’effet potentiel de l'EI dans la prévention et l’inversion des effets délétères de (HI) en termes de réactivité et signalisation calcique dans les tissues musculaires.Des rats ont été exposés durant 21 jours à l’hypoxie intermittente dans des cages spécialement équipées pour maintenir un flux d’air alternant entre 21% et 5% de PO2 dans les cages contenant les rats hypoxique et a 21% de PO2 dans les cages contenant les rats contrôles. Durant les deux dernières semaines d’exposition à l’HI, un groupe des rats hypoxiques et un des rats normoxiques ont subi des sessions d'EI en courant sur un tapis roulant avec une vitesse allant de 16m/min jusqu'à 30 m/min.Les paramètres physiologiques ont été mesurés (Pression artérielle, fréquence cardiaque, hématocrites), l’aorte a été prélevé pour étudier la réactivité vasculaire, les cellules musculaires lisses de l’aorte ont été ensuite prélevés et cultivées pour étudier la signalisation calcique par microscopie à EPIfluorescence. Finalement les gènes codant pour les médiateurs de la signalisation calcique : RyR1, RyR2 RyR3, (ryanodine receptors), TRPV4 (transient receptor potential channel), SERCA1, SERCA2 (Sarco/Endoplasmic Reticulum Ca2+ -ATPase) et IP3R1 (Inositol 1,4,5-Trisphosphate Receptor) dans différentes tissues vasculaires et squelettiques ont été étudiés au niveau moléculaire par Q-PCR et Western Blot.Nos résultats montrent que l'HI induit une augmentation significative de pression artérielle et de l’hématocrite et une diminution dans la relaxation de l'aorte induite par l'acétylcholine pré contractée par la phénylnephrine. Ceci est conforme à notre observation selon laquelle HI augmente le niveau de calcium intracellulaire dans le muscle lisse aortique cultivé. D'autre part, l'EI induit une diminution significative de l’hématocrite et de la vasoconstriction aortique induite par la phénylnephrine et l'endothélie-1, conformément à l'observation que l'EI réduit la différence HI-N dans la réponse calcique. A l’échelle moléculaire, HI induit une augmentation significative de l'expression de RyR1, RyR2, RyR3, SERCA1, SERCA2, TRPV4 et IP3R1 au niveau de l'ARNm dans les tissus de tous les groupes, avec une plus grande quantité de RyR1,RyR2,et RyR3 dans les tissus HI des muscles lisses (principalement dans l'aorte thoracique et abdominale) et le SERCA1 (9 fois plus haut dans les tissus IH) et le SERCA2 (10 fois plus élevé dans les tissus HI) dans les muscles squelette (Gastrocnemius, plantaris et soléus). De plus, HI induit une augmentation significative de RYR1, RYR2 et TRPV4 au niveau protéique dans l'aorte thoracique et abdominale; et l'EI réduit la différence d'expression entre les animaux N et IH.Nos résultats suggèrent que l'EI représente un traitement prometteur non pharmacologique ou complémentaire pour limiter les complications cardio-vasculaires induites par l’HI et le remodelage musculaire chez les patients atteints de SAOS. / Obstructive sleep apnea syndrome (OSAS) is a chronic disease characterized by repeated interruptions of breathing during sleep due to the temporary closure of the upper airway. Its prevalence increases with the increasing in prevalence of obesity, especially in developed countries.Chronic intermittent hypoxia (IH) resulting from this transient closure of the upper airway is one of the major consequences of OSAS and is responsible of most of the complications related to this pathology, including hypertension, myocardial infarction, atherosclerosis and more generally cardiovascular remodeling.On the other hand, intensive physical training(IT) is well known to have benefits on cardiovascular system, thus we hypothesize that physical training can reverse the deleterious effects of IH on reactivity and vascular remodeling as well as intracellular calcium signaling in muscle cells.To answer this question, we chose the rat as an animal model to study the potential effect of IT in the prevention and reversal of deleterious (IH) effects in terms of reactivity and calcium signaling in muscle tissue.Rats were exposed for 21 days to intermittent hypoxia and housed in cages specially equipped to maintain an airflow alternating between 21% and 5% PO2 in cages containing hypoxic rats and 21% PO2 in cages containing the control rats. During the last two weeks of exposure to IH, a group of hypoxic rats and one of the normoxic rats underwent IT sessions on a treadmill at a speed of 16m / min to 30m / min.Physiological parameters were measured (blood pressure, heart rate, hematocrit), the aorta was removed to study the vascular reactivity, then vascular smooth muscle cells were removed and cultured to study calcium signaling by EPIfluorescence microscopy. Finally, the genes coding for the key mediators of the calcium signaling: RyR1, RyR2 RyR3, (ryanodine receptors), TRPV4 (transient receptor potential channel), SERCA1, SERCA2 (Sarco / Endoplasmic Reticulum Ca2 + -ATPase) and IP3R1 , 5-Trisphosphate Receptor) in various vascular and skeletal tissues were studied at the molecular level as mRNA by Q-PCR or as protein by Western Blot.Our results show that IH induces a significant increase in blood pressure and hematocrit and a decrease in acetylcholine-induced aortic relaxation pre-contracted with phenylnephrine. This was consistent with our observation that HI increases the level of intracellular calcium in cultured aortic smooth muscle. On the other hand, IT induced a significant decrease in hematocrit and aortic vasoconstriction induced by phenylnephrine and endothelial-1, consistant with the observation that IT reduces the IH-N difference in the calcium response. On the molecular scale, IH induces a significant increase in the expression of RyR1, RyR2, RyR3, SERCA1, SERCA2, TRPV4 and IP3R1 at the mRNA level in the tissues of all groups with a greater amount of RyR1,RyR2,& RyR3 higher in IH tissue of smooth muscles (mainly in the thoracic and abdominal aorta) and SERCA1 (9-fold higher in IH tissues) and SERCA2 (10-fold higher in IH tissues) in the skeletal muscles (Gastrocnemius, plantaris and soléus). In addition, IH induces a significant increase in RYR1, RYR2 and TRPV4 at the protein level in the thoracic and abdominal aorta; And IT reduces the difference in expression between animals N and IH.Our results suggest that IT is a promising, non-pharmacological or complementary treatment for limiting cardiovascular complications induced by IH and muscle remodeling in patients with OSAS.

Les approches actuelles pour diagnostiquer les troubles du sommeil sont lourdes, intrusives et peuvent influer sur la qualité du sommeil du patient. Il y a donc un besoin crucial de systèmes moins encombrants pour diagnostiquer les problèmes liés au sommeil. Nous proposons d'utiliser un nouveau système de suivi du sommeil non intrusif basé sur un tapis à fibre optique à microflexion placée sous le matelas de lit. La qualité du sommeil est évaluée en fonction de différents paramètres, y compris la fréquence cardiaque, le rythme respiratoire, les mouvements du corps, l’heure du réveil, la durée du sommeil, le mouvement nocturne et l’heure du coucher. Le système proposé a été validé dans un environnement de santé et de bien-être, en plus d'un environnement clinique comme suit. Dans le premier cas, la fréquence cardiaque est mesurée à partir de signaux ballistocardiogramme bruités acquis de 50 volontaires en position assise à l'aide d'une chaise de massage. Les signaux sont recueillis discrètement à partir d'un capteur de fibre optique microflexible intégrée dans l'appui-tête de la chaise, puis transmis à un ordinateur par une connexion Bluetooth. La fréquence cardiaque est calculée à l'aide de l'analyse multi-résolution de la transformée discrète en ondelettes à chevauchement maximal. L'erreur entre la méthode proposée et électrocardiogramme de référence est estimée en battements par minute en utilisant l'erreur absolue moyenne où le système a obtenu des résultats relativement bons (10.12±4.69) malgré la quantité remarquable d'artefact de mouvement produit en raison des fréquents mouvements corporels et/ou vibrations de la chaise de massage pendant le massage de soulagement du stress. Contrairement à l'algorithme complet de décomposition du mode empirique de l'ensemble, précédemment utilisé pour l'estimation de la fréquence cardiaque, le système proposé est beaucoup plus rapide. Par conséquent, il peut être utilisé dans les applications temps réel. Dans ce dernier cas, nous avons évalué la capacité du capteur de fibre optique microflexible pour suivre la fréquence cardiaque et la respiration d’une manière discrète. En outre, nous avons testé la capacité du capteur dans la discrimination entre la respiration superficielle et pas de respiration. Le capteur proposé a été comparé à un dispositif de surveillance portatif à trois canaux (ApneaLink) dans un milieu clinique au cours d'une endoscopie sous anesthésie. Parmi les dix patients recrutés pour notre étude, le système a obtenu des résultats satisfaisants quant à la fréquence cardiaque moyenne et quant à la fréquence respiratoire moyenne avec une erreur de 0.55 ± 0.59 battements/minute et de 0.38 ± 0.32 respirations/minute, respectivement. De plus, le coefficient de corrélation Pearson entre le capteur proposé et le dispositif de référence était de 0.96 et 0.78 pour la fréquence cardiaque et la respiration, respectivement. Au contraire, le capteur proposé a fourni une très faible sensibilité (24.24 ± 12.81%) et une spécificité relativement élevée (85.88 ± 6.01%) pour la détection de l'apnée du sommeil. On s'attend à ce que cette recherche préliminaire ouvre la voie vers la détection discrète de l'apnée obstructive du sommeil en temps réel. Suite à la validation réussie du système proposé, nous avons déployé avec succès notre système de surveillance du sommeil pendant plus de 6 mois dans treize appartements habités principalement par les personnes âgées. Néanmoins, dans cette recherche, nous nous concentrons sur un déploiement d'un mois avec trois résidents seniors de sexe féminin. Le système proposé montre l’accord avec l’enquête utilisateur recueillie avant l'étude. En outre, le système est intégré dans une plate-forme d’autonomie assistée existante avec une interface conviviale pour rendre plus commode pour les aidants le suivi des paramètres de sommeil des résidents. / The current approaches for diagnosing sleep disorders are burdensome, intrusive, and can affect the patient’s sleep quality. As a result, there is a crucial need for less cumbersome systems to diagnose sleep-related problems. We propose to use a novel nonintrusive sleep monitoring system based on a microbend fiber-optic mat placed under the bed mattress. The sleep quality is assessed based on different parameters, including heart rate, breathing rate, body movements, wake up time, sleep time, night movement, and bedtime. The proposed system has been validated in a health and wellness environment in addition to a clinical environment as follows. In the former case, the heart rate is measured from noisy ballistocardiogram signals acquired from 50 human volunteers in a sitting position using a massage chair. The signals are unobtrusively collected from a microbend fiber optic sensor embedded within the headrest of the chair and then transmitted to a computer through a Bluetooth connection. The heart rate is computed using the multiresolution analysis of the maximal overlap discrete wavelet transform. The error between the proposed method and the reference ECG is estimated in beats per minute using the mean absolute error where the system achieved relatively good results (10.12 ± 4.69) despite the remarkable amount of motion artifact produced owing to the frequent body movements and/or vibrations of the massage chair during stress relief massage. Unlike the complete ensemble empirical mode decomposition algorithm, previously employed for heart rate estimation, the suggested system is much faster. Hence, it can be used in real-time applications. In the latter case, we evaluated the capacity of the microbend fiber optic sensor to monitor heart rate and respiration unobtrusively. In addition, we tested the capacity of the sensor in discriminating between shallow breathing and no breathing. The proposed sensor was compared to a three-channel portable monitoring device (ApneaLink) in a clinical setting during a drug-induced sleep endoscopy. Across all ten patients recruited for our study, the system achieved satisfactory results in the mean heart rate and the mean respiratory rate with an error of 0.55±0.59 beats/minute and 0.38 ± 0.32 breaths/minute, respectively. Besides, the Pearson correlation coefficient between the proposed sensor and the reference device was 0.96 and 0.78 for heart rate and respiration, respectively. On the contrary, the proposed sensor provided a very low sensitivity (24.24 ± 12.81%) and a relatively high specificity (85.88 ± 6.01%) for sleep apnea detection. It is expected that this preliminary research will pave the way toward unobtrusive detection of obstructive sleep apnea in real-time. Following successful validation of the proposed system, we have successfully deployed our sleep monitoring system in thirteen apartments with mainly senior residents over six months. Nevertheless, in this research, we concentrate on a one-month deployment with three senior female residents. The proposed system shows an agreement with a user’s survey collected before the study. Furthermore, the system is integrated within an existing ambient assisted living platform with a user-friendly interface to make it more convenient for the caregivers to follow-up the sleep parameters of the residents.