La présente étude avait pour objectif d’évaluer et comparer le potentiel de produits anti-mycotoxiniques et d’antioxydants non-enzymatiques à prévenir des effets indésirables du désoxynivalénol (DON) sur les performances de croissance, la digestibilité, la morphologie intestinale, l’activité des enzymes antioxydants et le statut oxydatif du porcelet. Dans une première expérience, les effets néfastes du DON et la capacité anti-mycotoxinique de quatre produits commerciaux (Intégrale®, Biofix Plus®, MXM® et Défusion®) ont été évaluée chez soixante porcelets sevrés et nourris avec des aliments contaminés par le DON. La concentration de 4 mg kg-1 de DON peut causer une chute de la prise alimentaire et de l’efficacité alimentaire ainsi que réduire la digestibilité de la matière sèche, du gras et de l’énergie par la diminution de la hauteur des villosités chez les porcelets contaminés au DON et, créer un stress oxydatif dans le jéjunum. Les anti-mycotoxines ont partiellement modifié le statut oxydatif de la muqueuse intestinale, et le seul additif anti-mycotoxinique, Defusion®, pouvait rétablir la croissance et la hauteur des villosités. Dans une seconde expérimentation, les effets négatifs du DON et la capacité antioxydante des produits non-enzymatiques tels que les vitamines (A, E et C), le sélenium organique (Se) / glutathione (GSH), la quercétine et la combinaison des antioxydants précédents ont été testés chez soixante douze porcelets sevrés et nourris avec des aliments contaminés au DON-ZEN (zéaralénone). Les effets néfastes de 3 mg kg-1 de DON n’ont pas été identifiés sur la prise alimentaire et l’efficacité alimentaire. Le stress oxydatif causé par le DON n’a pas été bien identifié dans le système systémique et la muqueuse intestinale. La présence de ZEN dans les traitements expérimentaux pouvait influencer sur l’évaluation des performances de croissance chez ces porcelets. La combinaison des antioxydants non-enzymatiques peut réduire le stress oxydatif en diminuant la teneur en malondialdéhyde (MDA) dans le plasma, le foie et dans l’iléon ainsi que la division cellulaire (PCNA) dans le jéjunum. Les résultats de deux études ont caractérisé les impacts du DON sur les performances de croissance, la digestibilité, la morphologie intestinale et le statut antioxydant. L’efficacité des produits anti-mycotoxiniques et des antioxydants non-enzymatiques a été déterminée pour la lutte contre le DON. Des études supplémentaires sont nécessaires pour déterminer les effets du DON sur les autres organes (le foie et les reins) et, le temps d’exposition au DON plus de trois semaines serait requis pour les prochaines expérimentations. / The aim of this study was to evaluate and compare the potential of anti-mycotoxin additives and non-enzymatic antioxidant substrates in preventing the effects of deoxynivalenol (DON) on growth performance, digestibility, intestinal morphology, antioxidant enzyme activities and oxidative status in piglets. In the first experiment, the adverse effects of DON and the antimycotoxin ability of four antimycotoxin products (Integral®, Biofix Plus®, MXM® and Defusion®) against DON were evaluated in sixty weaned piglets fed with the DON-contaminated diets. The concentration of 4 mg kg-1 of DON could reduce feed intake and feed efficiency, as well as decrease digestibility of dry matter, fat and energy by reducing the villus height of piglets fed the DON-contaminated diets and creat an oxidative stress in jejunum. The antimycotoxin products modified partially oxidative status of the intestinal mucosa, and the only antimycotoxin, Defusion®, could restore the growth performance and the villus height. In the second experiment, the adverse effects of DON and the antioxidant ability of non-enzymatic antioxidants such as vitamins (A, E and C), selenium (Se) / glutathione (GSH), quercetin and the combination of both of non-enzymatic antioxidants were tested in seventy-two weaned piglets fed with the DON-ZEN (zearalenone)-contaminated diets. The adverse effects of 3 mg kg-1 of DON was not observed on feed intake and feed efficiency. The oxidative stress induced by DON was not well characterized in the systemic system and intestinal mucosa. The presence of ZEN in experimental diets could influence on the evaluation of growth performance of piglets. Combination of non-enzymatic antioxidants could reduce the oxidative stress by decreasing the concentration of malondialdehyde (MDA) in plasma, liver and ileum, as well as the cell division (PCNA) in the jejunum. The results of two studies have characterized the impacts of DON on growth performance, digestibility, intestinal morphology and antioxidant status. The efficacy of antimycotoxin products and non-enzymatic antioxidants were determined for DON-prevention. Further studies are needed to assess the effects of DON in other organs (liver and kidneys), and the time of exposure to DON more than three weeks may be required for the next experiments.

Au cours des cinquantes dernières années, la maladie cardiovasculaire (MCV) est la principale cause de mortalité dans la plupart des pays industrialisées. En dépit des améliorations du traitement pharmacologique de cette condition, des modifications délétères dans les habitudes de vie des populations ont réduit leur impact sur la morbidité. Par conséquent, l'amélioration des habitudes de vie est au coeur des stratégies visant la prévention de la MCV. Les études épidémiologiques ont montré qu'une consommation riche en fruits et légumes réduisait le risque de souffrir de MCV. Cependant, les mécanismes d'action par lesquelles ces aliments exercent leurs bénéfices sont encore méconnus. Dans le cadre de la présente thèse, nous tenterons de déterminer l'impact d'un cocktail de jus de canneberges faible en calorie (CJC), un fruit reconnu pour son importante capacité antioxydante, sur des marqueurs de différentes fonctions clés impliquées dans le développement de l'athérosclérose. Brièvement, l'athérosclérose est initiée par une accumulation de lipides qui, après oxydation, enclenchent une réaction inflammatoire qui pourra entraîner une dysfonction endothéliale. Ensuite, peuvent succéder une augmentation de la rigidité artérielle, une diminution de la fonction vasodilatoire et la formation d'une chape fibreuse. La consommation de CJC n'a pas modifié les concentrations plasmatiques de LDL-cholestérol, ni la taille de ces particules, mais a diminué les niveaux plasmatiques des LDL oxydées. Les augmentations de la capacité antioxydante plasmatique observées parallèlement à ces diminutions ne corrélaient pas avec ces dernières. La consommation de CJC a également entraîné des diminutions de sICAM-1 et sVCAM-1, deux molécules impliquées dans le recrutement des monocytes à Tendothélium vasculaire et la réaction inflammatoire subséquente. La supplementation en CJC a diminué les concentrations plasmatiques de MMP-9, un marqueur de stabilité de la plaque mais n'a pas modifié la rigidité aortique ni la fonction vasodilatatoire. Finalement, la consommation de CJC a augmenté les niveaux de HDL-cholestérol. Nous avons montré que la quercétine, un composé antioxydant de la canneberge, augmentait l'efflux de cholestérol du macrophage humain, suggérant un ralentissement dans la progression de l'athérosclérose. Les résultats issus de la présente thèse apportent un éclairage nouveau sur les mécanismes potentiels par lesquel le CJC et, par extrapolation, les fruits et légumes pourraient exercer leurs bénéfices cardiométaboliques.

Tableau d'honneur de la FÉSP / La famille des acides gras oméga-3 à longue chaîne (AGn3-LC) est composée principalement de deux acides gras qui exercent des effets physiologiques connus, soit les acides eicosapentaénoïque (EPA, C20:5n3) et docosahexaénoïque (DHA, C22:6n3). La grande majorité des études cliniques menées jusqu’à maintenant ont observé l’effet d’un supplément alimentaire qui combine l’EPA et le DHA sous différentes formes et proportions. Alors que les études épidémiologiques tendent à montrer un effet protecteur des AGn3-LC sur le risque cardiovasculaire, la plupart des études cliniques qui ont été menées jusqu’à maintenant tendent à montrer un effet neutre de la supplémentation en AGn3-LC sur le risque d’évènements cardiovasculaires. L’utilisation de suppléments d’AGn3-LC en prévention des évènements cardiovasculaires est donc un sujet plutôt controversé à ce jour. De plus en plus d’évidences suggèrent que l’EPA et le DHA exercent des effets différents sur les facteurs de risque cardiovasculaire. Ainsi, la proportion d’EPA et de DHA contenus dans les suppléments utilisés dans les études pourrait en partie expliquer les résultats plutôt neutres observés quant à l’effet des AGn3-LC sur le risque d’évènements cardiovasculaires. De plus, certaines études ont rapporté une importante variabilité dans la réponse aux AGn3-LC, ce qui suggère que la supplémentation en AGn3-LC pourrait être bénéfique seulement chez une certaine proportion d’individus en ce qui concerne la santé cardiovasculaire. L’objectif général de ce doctorat était de comparer les effets de l’EPA et du DHA sur le risque cardiométabolique. Plus spécifiquement, nous avons comparé l’effet de l’EPA et du DHA sur les lipides sanguins, les biomarqueurs inflammatoires, le métabolisme des lipides, l’expression des gènes impliqués dans le métabolisme des lipides, la variabilité inter- et intra-individuelle dans la réponse des triglycérides et du cholestérol dans les lipoprotéines de faible densité (C-LDL), ainsi que les déterminants de la réponse aux AGn3- LC. Ce doctorat a été rendu possible grâce à une étude clinique randomisée en chassé-croisé et à double insu qui a été menée à l’Institut sur la nutrition et les aliments fonctionnels. Un total de 154 participants ont été assignés de façon aléatoire à une séquence de trois phases expérimentales de 10 semaines et séparées par une période libre de 9 semaines. Chaque participant a été supplémenté avec 2,7 g par jour d’EPA, 2,7 g par jour de DHA et 3 g par jour d’huile de maïs à titre de témoin. Les résultats de ce projet de recherche ont permis d’observer que l’EPA et le DHA exerçaient des effets différents sur les lipides sanguins, certains biomarqueurs inflammatoires, l’Indice Oméga-3, le métabolisme de l’apolipoprotéine B100 des LDL et la taille des LDL. Une importante variabilité inter- et intra-individuelle a également été observée dans la réponse des triglycérides et du cholestérol dans les LDL sériques suite à la supplémentation en EPA et en DHA. Les résultats de ce projet de doctorat supportent l’hypothèse que l’EPA et le DHA pourraient exercer des effets différents sur le risque cardiovasculaire. De plus, l’EPA et/ou le DHA pourraient exercer des effets cardioprotecteurs chez certains individus, mais pourraient aussi exercer des effets neutres ou néfastes sur la santé cardiovasculaire. / Most clinical trials to date have used the two main types of long-chain omega-3 polyunsaturated fatty acids (LCn3-PUFAs), docosahexaenoic acid (DHA, C22:6n3) and eicosapentaenoic acid (EPA, C20:5n3) in various forms and proportions. While LCn3-PUFA consumption tends to exert a cardioprotective effect in epidemiological studies, most clinical studies have shown a neutral effect of LCn3-PUFA supplementation on the risk of cardiovascular events and mortality. Thus, the use of LCn3-PUFA to prevent cardiovascular events remains controversial. The inconsistent effect of LCn3-PUFAs on cardiovascular events might be because EPA and DHA have distinct effects on cardiovascular risk. The proportion of EPA and DHA contained in supplements may influence the effects of LCn3-PUFA supplements. Moreover, inter-individual variability in the plasma triglyceride response to LCn3-PUFA supplementation has been fairly well documented in several clinical studies, suggesting that some but not all individuals benefit from DHA and EPA supplementation. The general objective of this thesis was to compare the individual effect of EPA and DHA on cardiometabolic risk. Specifically, we compared the effect of EPA and DHA on blood lipids, markers of inflammation, lipids metabolism, gene expression of lipid metabolism, the inter- and intra-individual variability of triglyceride and lowdensity lipoprotein cholesterol (LDL-C) response as well as the determinants of the response. A randomized controlled crossover and double-blind trial was conducted at the Institute of Nutrition and Functional Foods. A total of 154 participants were randomized to difference sequences of three experimental phases of 10 weeks and separated with 9-week washouts. Each participant was supplemented with 2,7 g per day of EPA, 2,7 g per day of DHA and 3 g per day of corn oil as the control. The results of this study have shown that EPA and DHA exert differential effects on blood lipids, on some inflammation markers, on the Omega-3 Index, on the LDLapolipoproptein B100 metabolism and on LDL particle size. An important inter- and intra-individual variability in the triglyceride and the LDL-C response to EPA and DHA has also been observed. Altogether, these observations support the hypothesis that EPA and DHA may exert differential effects on the risk of cardiovascular events. Moreover, data on the variability in the triglyceride and LDL-C response suggest that some but not all individuals may benefit from DHA and EPA supplementation in terms of cardiovascular prevention.

**Problématique et objectifs :** De nombreux facteurs contribuent au développement de la douleur lombaire, notamment les contraintes psychosociales au travail. De plus, les évidences suggèrent que des facteurs psychologiques, comme la détresse psychologique, contribuent à la relation entre les contraintes psychosociales au travail et la douleur lombaire. Toutefois, les données probantes sur ces associations proviennent principalement d'études transversales effectuées sur des populations hétérogènes. Cette étude visait à 1) évaluer l'association entre l'exposition cumulative à long terme aux contraintes psychosociales au travail et la prévalence de la douleur lombaire, et à 2) examiner si la détresse psychologique est un facteur de médiation entre l'exposition aux contraintes psychosociales au travail et la douleur lombaire. **Méthodes :** Les données de cette étude sont tirées de l'Étude prospective québécoise sur le travail et la santé, une cohorte de 9 188 travailleurs cols blancs de la ville de Québec, Canada, recrutés en 1991-1993 (T1) avec des suivis 8 (T2) et 24 (T3) ans plus tard. 6 662 travailleurs ont été inclus (participation : 72 % des éligibles à T1). Les contraintes psychosociales au travail (exigences psychologiques élevées, faible latitude décisionnelle et stress au travail ('*job strain*') ont été mesurées à T1 et T2 avec un instrument validé. La douleur lombaire (suffisamment sévère pour limiter les activités quotidiennes pendant plus d'une journée) a été évaluée à T3 avec un questionnaire standardisé (DOLBaPP-F). La détresse psychologique à T2 a été mesurée à l'aide d'une version validée de 14 items du *Psychiatric Symptom Index* (PSI). Des modèles de régression multivariés ont été utilisés pour évaluer si l'exposition ponctuelle et cumulative aux contraintes psychosociales au travail est associée à la prévalence de la douleur lombaire. De plus, le rôle potentiel de la détresse psychologique comme médiateur de la relation entre les contraintes psychosociales au travail et la douleur lombaire a été examiné à l'aide d'une décomposition à quatre facteurs. **Résultats :** La prévalence de la douleur lombaire à T3 était de 10 % (9,3 % chez les hommes et 10,7 % chez les femmes). L'exposition cumulée au '*job strain*' n'était pas associée à une prévalence plus élevée de douleur lombaire à T3 que l'exposition ponctuelle, mais il y avait une association entre l'exposition cumulée aux exigences psychologiques élevées et la douleur lombaire (rapport de prévalence - RP - et intervalle de confiance à 95% - IC95%: 1.81 (1.16 - 2.83) p<0.01). L'effet de la détresse psychologique sur la douleur lombaire par médiation trouvé dans cet échantillon était de 15,5 % de l'effet total, p=0,06. **Conclusions :** L'effet d'une exposition cumulée à des exigences psychologiques élevées au travail est supérieur à l'effet d'une exposition ponctuelle, ce qui n'est pas le cas pour le '*jobstrain*'. L'association entre l'exposition aux contraintes psychosociales au travail et la douleur lombaire n'est que marginalement attribuable à un rôle de médiation joué par la détresse psychologique. / **Background and objectives:** Many factors contribute to the development of low back pain,including psychosocial constraints experienced at work. Also, one of the ways by which psychological factors have been proposed to contribute to the relationship between psychosocial work factors like job *strain*, and low back pain, is mediation. Evidence,however, are mostly derived from cross-sectional studies conducted on heterogeneouspopulations. The aims of this study were to 1) assess the association between long-term cumulative exposure to psychosocial stressors in white-collar workers and the prevalence oflow back pain, and to 2) verify if psychological distress mediates the association between exposure to psychosocial stressors at work and low back pain. **Methods:** Data for this study were drawn from the *Prospective Quebec Study on Work and Health*, a cohort of 9 188 white-collar workers of Quebec City, Canada, recruited in 1991-1993 (T1) with follow-ups 8 (T2) and 24 (T3) years later. After excluding deaths and lossesto follow-up, 6 662 workers were included (participation: 72% of baseline). Psychosocial stressors at work (high psychological demands, low job control, and '*job strain*') were measured at T1 and T2 with the Karasek's questionnaire. Low back pain (severe enough tolimit daily activities for more than one day) was assessed at T3 with a standardized questionnaire (DOLBaPP-F). Psychological distress at T2 was measured using a validated14-item version of the Psychiatric Symptom Index (PSI). Multivariate regression models were used to assess whether one-point and cumulative exposure to psychosocial stressors atwork are associated with the prevalence of low back pain. Furthermore, the potential mediating role of psychological distress on the association between psychosocial stressors atwork and low back pain was examined with a four-factor decomposition. **Results:** The prevalence of low back pain at T3 was 10% (9.3% in men and 10.7% in women). The effect of cumulative exposure to '*job strain*' on low back pain was not more important than that of a one-point exposure, but cumulative exposure to high psychological demands was associated with higher prevalence of low back pain at T3 (Prevalence Ratio -PR - and 95% Confidence Interval - 95%CI: 1.81 (1.16 - 2.83) p<0.01). The effect ofpsychological distress on low back pain by mediation in this sample was 15.5%, P = 0.06. **Conclusions:** The effect of cumulative exposure to high psychological demands at work isgreater than the effect of a one-point exposure, which is not the case for '*job strain*'. The association between exposure to psychosocial constraints at work and low back pain is only marginally attributable to a mediating role played by psychological distress.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / **Introduction :** Les troubles musculosquelettiques (TMS) à l'épaule liés au travail engendrent des coûts importants, et peuvent être influencés par l'âge et le sexe des travailleurs. La répétition de tâches de travail peut engendrer de la fatigue, qui est un facteur de risque de développer des TMS. L'échelle de Borg CR10 permet de mesurer la perception de la fatigue et l'électromyographie de surface (sEMG) permet de mesurer la fatigue musculaire, chacun avec des degrés variés de validité. Ces outils sont couramment utilisés en parallèle, lors de tâches uniques. Faire interagir la mesure de fatigue perçue et la fatigue musculaire lors de différentes tâches tout en tenant compte du sexe et des différents groupes d'âge des travailleurs pourrait permettre une compréhension complémentaire du développement de la fatigue. Parallèlement, les rétroactions extrinsèques, en lien avec une bonne exécution de la tâche, pourraient aider à limiter les effets négatifs de la fatigue sur les adaptations sensorimotrices. Cependant, il existe peu de données globales sur l'effet des rétroactions lors des tâches de travail. **But général :** Mieux comprendre le développement de la fatigue à l'épaule via la fatigue perçue et la fatigue musculaire; recenser les écrits sur les effets des rétroactions extrinsèques lors de tâches de travail. 1) Valider l'échelle de Borg CR10 pour mesurer la fatigue perçue. 2) Comparer les adaptations musculaires en fonction du temps ou de la fatigue perçue à l'épaule lors de tâches répétées. 3) Explorer les effets des rétroactions extrinsèques lors de tâches de travail en contexte de prévention ou de rééducation de TMS liés au travail. **Méthodologie :** Objectifs 1 et 2 : Soixante-dix travailleurs sains ont effectué 3 tâches unimanuelles rythmées (mono versus polyarticulaire, basse versus en hauteur) de lever d'haltères, avec un poids relatif (15% et 30% de leur force lors de contraction volontaire maximale). La fatigue perçue a été mesurée à l'aide de l'échelle de Borg CR10 toutes les 5 secondes. La fatigue musculaire a été mesurée sur les muscles deltoïde antérieur, deltoïde moyen et trapèze supérieur à l'aide des variables sEMG d'amplitude (Root Mean Square, RMS) et de fréquence médiane (MDF). Objectif 3 : Une revue systématique des études a évalué les effets des rétroactions extrinsèques sur la fonction, les symptômes et le contrôle sensorimoteur lors de tâches de travail. **Résultats :** Étude 1 : Il existe un effet statistiquement significatif du nombre de répétitions sur l'évolution du score à l'échelle de Borg CR10 (p<0.0001). De plus, il existe un effet statistiquement significatif et positif du type de tâche, du poids (p<0.0001) , mais aussi de l'interaction des deux (p<0.0001) dans l'évolution du score de Borg CR10 sans influence du sexe. Étude 2 : Il existe un effet statistiquement significatif du temps et de la fatigue perçue sur les adaptations musculaires (sEMG RMS et MDF) (p<0.05) excepté pour le muscle deltoïde antérieur. Les participants de sexe féminin ont des adaptations musculaires plus importantes au niveau du muscle deltoïde antérieur (p<0.05). Les changements des variables sEMG en fonction des niveaux de fatigue perçue étaient comparables, indépendamment des niveaux de fatigue perçue et du sexe (p<0.05 et KMO<0.7). Étude 3 : Quarante-neuf études ont été incluses (3387 participants, dont 925 blessés). Elles étaient réalisées dans des environnements de travail (27) ou contrôlés (22). Pour la prévention (preuves très limitées à modérées) et pour la rééducation des blessés (preuves modérées), l'utilisation de rétroaction extrinsèque semble efficace à court terme dans des environnements contrôlés. Sur le lieu de travail, les rétroactions extrinsèques semblent efficaces à court terme pour la prévention (preuves limitées pour la fonction uniquement); tandis que les effets en rééducation sont contradictoires. **Conclusion :** L'échelle de Borg CR10 est un outil valide, via la progression du score, pour mesurer la fatigue perçue à l'épaule et discriminer différents types de tâches. La combinaison de la mesure de la fatigue perçue via l'échelle de Borg CR10 et de la fatigue musculaire via le sEMG permet de quantifier le développement de la fatigue à l‘épaule tout en considérant les caractéristiques des participants. En parallèle, l'utilisation de rétroactions extrinsèques pourrait être un outil complémentaire lors de la prévention et la rééducation des TMS liés au travail, particulièrement en environnement contrôlé. / **Introduction:** Work-related musculoskeletal disorders (WMSDs) of the shoulder are associated with significant burden and can be influenced by the worker's age and sex. Repetition of work tasks can lead to fatigue, which is a risk factor for developing WMSDs. There are various tools measuring fatigue, both at the psychological level with the Borg CR10 scale, and at the muscular level with surface electromyography (sEMG), each with various degrees of validity. These tools are commonly used in parallel, during single fatigue tasks. Interacting the measurement of perceived fatigue and muscle fatigue during different tasks, while considering the gender and different age groups of workers, could provide a better complementary understanding of the development of fatigue. Fatigue could be more globally quantity using perceived fatigue and muscular fatigue. However, this analysis has been tested to a limited extent in different shoulder tasks. Concurrently, extrinsic feedback related to proper task execution could limit the negative effects of fatigue on sensorimotor adaptations. However, there is limited overall data on the effect of feedback during work tasks. **Overall aim:** To better understand the progression of shoulder fatigue through perceived fatigue and muscle fatigue, and systematically review the studies about the effect of extrinsic feedback during work tasks. 1) Validate the Borg CR10 scale to measure perceived fatigue. 2) Compare muscle adaptations as a function of time and perceived shoulder fatigue during repeated tasks. 3) Explore the effects of extrinsic feedback during work tasks in the context of prevention or rehabilitation of work-related MSDs. **Methodology:** Objective 1 and 2: Seventy healthy workers performed 3 rhythmic uni-manual tasks (mono versus poly-articular, low versus high level) of dumbbell lifting, with relative weight (15% and 30% of their force during maximal voluntary contraction). Perceived fatigue was measured using the Borg CR10 scale every 5 seconds. Muscle fatigue was measured on the anterior deltoid, middle deltoid, and upper trapezius muscles using the sEMG variables of amplitude (Root Mean Square, RMS) and median frequency (MDF). Objective 3: A systematic review of studies assessed the effects of extrinsic feedback on function, symptoms and sensorimotor control during work tasks. **Results:** Study 1: There was a statistically significant effect of the number of repetitions on Borg CR10 scores' evolution (p<0.0001). In addition, there was a statistically significant and positive effect of task type, and weight (p<0.0001), but also of the interaction of both (p<0.0001) ) in the evolution of the Borg CR10 score without influence of sex. Study 2: There was a statistically significant effect of time and perceived fatigue on muscle adaptations (sEMG RMS and MDF) (p<0.05) except for the anterior deltoid muscle. Female participants had greater muscle adaptations in the anterior deltoid muscle (p<0.05). Changes in sEMG variables as a function of perceived fatigue levels were comparable, regardless of perceived fatigue levels and sex (p<0.05 and KMO<0.7). Study 3: Forty-nine studies were included (3387 participants including 925 injured). They were carried out in work environments (27) or controlled environments (22). For prevention (very limited to moderate evidence) and for rehabilitation of injured people (moderate evidence), the use of extrinsic feedback seems effective in the short term in controlled environments. In the workplace, extrinsic feedback appears to be effective in the short term for prevention (limited evidence for function only); while the effects in rehabilitation are contradictory. **Conclusion:** The Borg CR10 scale (score progression) is a valid tool to measure perceived shoulder fatigue and discriminate different types of tasks. Combining the measurement of perceived fatigue through the Borg CR10 scale and muscle fatigue through the sEMG allows us to quantify the progression of shoulder fatigue while considering the characteristics of the participants. In parallel, the use of extrinsic feedback could be a complementary tool for the prevention and rehabilitation of WMSDs, especially in controlled environments.

Les gènes Hox sont essentiels au développement des organismes, étant impliqués, entre autres, dans l'identité cellulaire le long de l'axe antéropostérieur de l'embryon, la spécification des squelettes axial et appendiculaire, la formation du système nerveux et l'organogenèse. Le gène Hoxa5 est indispensable au développement du système respiratoire, puisque les souris mutantes présentent un taux important de mortalité liée à une détresse respiratoire à la naissance. La détection de la protéine HOXA5 dans le mésenchyme du tractus respiratoire ainsi que dans les motoneurones de la région phrénique du système nerveux central nous a mené à étudier la contribution spécifique du gène Hoxa5 dans chaque composante susceptible d'influencer le développement pulmonaire. À l'aide d'une approche d'inactivation conditionnelle, nous avons démontré que la perte de fonction de Hoxa5 dans le mésenchyme affecte le développement trachéal, ainsi que la différenciation épithéliale et la croissance pulmonaire. Aussi, la mutation dans les motoneurones résulte en une hypoplasie pulmonaire ainsi qu'en une innervation et une musculature anormales du diaphragme, des défauts permettant de reproduire la mortalité néonatale obsevée chez les souris Hoxa5-/-. L'expression du gène Hoxa5 est contrôlée par plusieurs séquences régulatrices, dont un responsable l'expression dans les systèmes respiratoire et digestif. Le facteur de transcription Yin Yang 1 (YY1) lie cette séquence et il est impliqué directement dans la régulation de l'expression du gène Hoxa5 dans le poumon. YY1 est exprimé de manière ubiquitaire et peut agir en tant qu'activateur ou répresseur transcriptionnel dépendamment du contexte en recrutant différents coactivateurs ou corépresseurs transcriptionnels. La perte d'expression mésenchymale de Yy1 mène à un phénotype pulmonaire similaire à celui des souris Hoxa5-/- causant la mort à la naissance. Nous avons étudié comment l'inactivation spécifique de Yy1 dans l'épithélium pulmonaire, à l'aide de l'approche d'inactivation conditionnelle, influence le développement pulmonaire. La mutation épithéliale de Yy1 résulte en une mortalité à la naissance causée par une détresse respiratoire, des anneaux de cartilage désorganisés, une différenciation altérée ainsi qu'une absence de formation de l'arbre bronchial menant à une dilatation des voies respiratoires similaire à ce qui est observé chez les patients souffrant de malformations congénitales cystiques du poumon, telle que le blastome pleuropulmonaire (PPB). Nos résultats démontrent le rôle crucial de YY1 dans la morphogenèse pulmonaire et identifie les souris mutantes pour le gène Yy1 comme un modèle potentiel permettant d'étudier les méchanismes génétiques du PPB. / Hox genes encode transcription factors governing complex developmental processes including the anteroposterior patterning of the embryo axis, the specification of the axial and appendicular skeletons as well as the formation of the nervous system and several organs. In the respiratory system, the role of Hoxa5 is critical since the loss of Hoxa5 function causes death at birth of a high proportion of mutant pups due to respiratory distress. HOXA5 protein expression in the mesenchyme of the respiratory tract and in the phrenic motor neurons of the central nervous system led us to address the specific contribution of Hoxa5 in each component to lung development. Using a conditional gene targeting approach, we demonstrated that the genetic ablation of Hoxa5 function in the mesenchyme established the importance of Hoxa5 in trachea development, lung epithelial cell differentiation and lung growth. In parallel, the specific deletion of Hoxa5 in motor neurons resulted in abnormal innervation of the diaphragm, altered diaphragm musculature and lung hypoplasia which are responsible for the neonatal lethality observed in null mutants. Thus, this confirms that a defective diaphragm mainly contributes to impair survival at birth. Hoxa5 expression is under the control of many regulatory elements, one of which is responsible for Hoxa5 expression in the respiratory and digestive tracts. Yin Yang 1 (YY1) is a multifunctional zinc-finger-containing transcription factor that plays crucial roles in numerous biological processes by selectively activating or repressing transcription, depending upon promoter contextual differences and specific protein interactions. We have shown that YY1 regulates Hoxa5 expression in the lung by binding to the lung-specific regulating sequence. However, the mesenchymal loss of Yy1 function causes a lung phenotype similar to the one observed in Hoxa5-/- mutants including neonatal mortality. We then studied how the epithelial-specific inactivation of Yy1 impacts on lung development. The Yy1 epithelial mutation resulted in neonatal death due to respiratory failure. It impaired tracheal cartilage formation, altered cell differentiation, abrogated lung branching and caused airway dilation similar to that seen in human congenital cystic lung diseases, such as the pleuropulmonary blastoma (PPB). Together, our data demonstrate the crucial requirement for YY1 in lung morphogenesis and identify Yy1 mutant mice as a potential model for studying the genetic basis of PPB.

Les hormones thyroïdiennes sont essentielles au bon développement du système nerveux central. Ce dernier est très vulnérable à toute déficience en hormones thyroïdiennes, spécialement à la période périnatale précoce où il dépend entièrement du transfert de la part de la mère. Toute réduction du taux d’hormones thyroïdiennes chez la mère ou le retrait précoces du foetus par la naissance prématurée peut avoir d’importants effets néfastes sur la formation du cerveau de la progéniture à court et long terme. Malgré l’état actuel des connaissances concernant l’effet de la carence en hormones thyroïdiennes sur le développement et la fonction du système nerveux central, leur influence sur les circuits nerveux qui régulent le système cardio-respiratoire reste méconnue. Nous proposons que les hormones thyroïdiennes au cours de la période périnatale du rat soient nécessaires au bon développement du réseau neuronal responsable du contrôle cardio-respiratoire. Afin de tester cette hypothèse, nous avons reproduit un modèle d’hypothyroïdisme expérimental par l’exposition de la femelle sur l’entièreté de la gestation à l’agent anti-thyroïdien méthimazole (MMI). L’évaluation des effets sur la commande respiratoire centrale, la ventilation, la réponse à l’hypoxie et l’inhibition cardio-respiratoire par stimulation du chémoréflexe laryngé a été divisée sur différentes tranches d’âge (jours postnataux : P1-P4-P15). Le traitement de MMI réduit le rythme respiratoire produit centralement dans les premiers jours de vie. Un effet âge dépendant du traitement est présent sur la ventilation de l’animal entier et sa réponse à l’hypoxie. L’inhibition cardio-respiratoire est augmentée chez les animaux déficients en hormones thyroïdiennes lors de la stimulation du chémoréflexe laryngé. L’activation importante du système GABAergique est au coeur des conséquences observées. Enfin, nous proposons que les cellules de type «microglie» pourraient moduler le développement du réseau neuronal de contrôle respiratoire en réponse aux hormones thyroïdiennes. En culture cellulaire, ses fonctions sont augmentées par l’exposition à l’hormone T3 et l’effet dépend du micro-environnement. Nous concluons que les hormones thyroïdiennes sont nécessaires pour la mise en place du système nerveux de contrôle respiratoire et autonome. / Thyroid hormones are essential for the normal development of the central nervous system. The latter presents a high vulnerability to any thyroid hormones deficiency, especially in the early stages of perinatal development, when the mother is the only source for the foetus. At that time, any maternal hypothyroidism or premature birth can alter thyroid hormones supply and compromise brain functions on short and long term. Despite the current state of knowledge concerning the effect of thyroid hormone deficiency on the development and function of the central nervous system, their influence on the nervous circuits that regulate the cardiorespiratory system remains unknown. We propose that thyroid hormones during the perinatal period are necessary for the proper development of the neural network responsible for cardiorespiratory control. To test this hypothesis, we reproduced a model of experimental hypothyroidism by exposing the pregnant dams over the entire gestation to the anti-thyroid agent, methimazole (MMI). Effects of the treatment were evaluated on central respiratory command, ventilation, hypoxic response and cardiorespiratory inhibition by laryngeal chemoreflex stimulation, across multiple age groups (P1-P4-P15). MMI treatment reduces the central respiratory rhythm in the first days of life. An age-dependent effect was noted on whole animal ventilation and hypoxic response. Cardiorespiratory inhibition following laryngeal chemoreflex stimulation is increased in thyroid hormones deficient pups. The enhanced GABAergic system activation is a major player in the consequences observed here. Finally, we proposed that microglia could modulate development of the neuronal respiratory control network in response to thyroid hormones. Using cell culture, we demonstrated that their functions are increased by the exposure to T3 and the effect is mediated by the surrounding microenvironment. We conclude that thyroid hormones are necessary for the proper establishment of the respiratory and autonomic nervous control systems.

En patinage de vitesse, la position basse, les phases de glisse, les exigences reliées aux virages et les hauts niveaux de force requis à chaque poussée entraînent une restriction du débit sanguin (RDS) dans les muscles principalement sollicités. Cette RDS, qui est à l’origine d’une désoxygénation des muscles locomoteurs ainsi que d’une accélération des processus métaboliques liés à la fatigue, influence la technique gestuelle et la performance. Les athlètes de haut niveau utilisent plusieurs stratégies de conditionnement métabolique dans l’objectif d’optimiser leurs réponses physiologiques et leurs performances. Malgré leur impact sur l’oxygénation musculaire noté dans de nombreux sports, aucune donnée n’est disponible concernant les effets de ces méthodes sur la performance en patinage de vitesse longue piste (PVLP). Considérant les caractéristiques spécifiques des patineurs de différents profils énergétiques et la singularité de leurs réponses physiologiques, l’objectif de cette thèse était d’évaluer les effets de méthodes de conditionnement métabolique sur la performance sur glace en fonction du profil énergétique des athlètes. Le préconditionnement ischémique à distance (RIPC) induit une vasodilatation qui favorise le débit sanguin dans le muscle squelettique et une sympatholyse fonctionnelle qui contribue à assurer une perfusion des tissus actifs en adéquation avec la demande énergétique. Le RIPC contribue également à optimiser la fonction mitochondriale et a mené à des améliorations de performance dans certains contextes sportifs. L’étude 1 a démontré que le RIPC ne mène à aucun gain de performance lors d’un contre-la-montre de 1000 m en PVLP chez des athlètes élites, et que cette technique tend à augmenter l’extraction d’oxygène musculaire chez les athlètes spécialisés en sprint. Ceci pourrait permettre de rehausser le stress métabolique à l’entraînement chez ce type d’athlètes et ainsi optimiser les adaptations chroniques. Un échauffement des muscles respiratoires (IMW) peut retarder l’activation du métaboréflexe respiratoire à l’exercice et favoriser une meilleure oxygénation des muscles locomoteurs. L’étude 2 n’a montré aucune augmentation du volume sanguin local et aucun effet ergogénique en PVLP à la suite d’un IMW. Enfin, la combinaison de différentes stratégies de conditionnement est une pratique courante chez les athlètes élites qui espèrent optimiser leur performance. Étonnamment, les preuves scientifiques concernant l’amalgame de techniques sont très rares dans la littérature. Les résultats de l’étude 3 ne démontrent aucun effet ergogénique de la combinaison du RIPC (chronique) et d’un IMW sur la performance au 600 m en PVLP. En somme, les résultats de ces trois études mettent en évidence la faible variabilité des réponses physiologiques et des performances chez les athlètes de haut niveau, ainsi que les singularités associées à la position des patineurs de vitesse; ni le préconditionnement ischémique, ni l’échauffement des muscles respiratoires, ni la combinaison des deux stratégies n’ont permis d’améliorer la performance chez des patineurs élites et seulement des modifications mineures ont été observées sur le plan de l’oxygénation musculaire. Le niveau de forme très élevé des athlètes, la réalisation d’un échauffement complet et la position extrêmement basse pourraient avoir contribué à atténuer l’efficacité de ces techniques. / The speed-skating position leads to blood-flow restriction and deoxygenation in the lower limbs that may enhance the metabolic processes associated with fatigue, thereby affecting technique and performance. Highlevel athletes use several metabolic conditioning strategies to optimize their physiological responses and performances. Despite their potential impact on muscle oxygenation noted in many sports, no data is available regarding the impact of such techniques on long-track speed skating performance. The peculiar histologic muscular characteristics associated with the skaters of different energetic profile and skating specialties may influence the response to conditioning stimulus and therefore, the purpose of our studies was to assess the specific on-ice impact of conditioning strategies with respect to the energetic profile of the skaters. Remote ischemic preconditioning (RIPC) has been found to enhance performance in different contexts, improve vascular function and muscular perfusion (locally and systemically) and to optimize mitochondrial efficiency. In study 1, we found that RIPC has no practical ergogenic impact on 1000-m long-track speed-skating performance in elite athletes and that this technique tends to increase muscle oxygen extraction in sprint athletes. This could increase the metabolic stress in training in this type of athlete and thus, optimize the chronic adaptations. Respiratory muscle fatigue might increase sympathetic vasoconstrictor outflow to working skeletal muscles through a respiratory muscle metaboreflex, thus reducing limbs blood flow and accelerating the development of exercise-induced locomotor muscle fatigue. An inspiratory muscle warm-up (IMW) may reduce inspiratory muscle fatigue and attenuate locomotor muscle deoxygenation during maximal exercises. In study 2, we found that a standard IMW protocol provides no meaningful effect on blood volume and performance in elite speed skaters. Finally, elite athletes in varied sports typically combine ergogenic strategies in the hope of taking advantage of multiple strategies simultaneously in order to enhance physiological responses and competitive performance. However, the scientific evidence for such practices is very scarce. Results of study 3 indicate that combining RIPC (chronic) and IMW has no practical ergogenic impact on 600-m speed-skating performance in elite skaters. Summing up, the results of these three studies highlight the low variability of physiological responses and performance in elite athletes as well as the singularities associated with the position of speed skaters; neither ischemic preconditioning, nor an inspiratory muscles warm-up, nor the combination of these two strategies has improved performance in elite skaters and only minor changes in muscular oxygenation were observed. The very high level of aerobic fitness of the athlete, the practice of a thorough warm-up protocol and the extremely low position may have contributed to lessen the effectiveness of these techniques.

L’incidence des maladies cardiovasculaires diffère entre les hommes et les femmes. Les symptômes, l’évolution de la maladie, la réponse aux traitements et même la prise en charge sont différents selon le sexe. L’hypertrophie cardiaque (HC) est la réponse du cœur à une surcharge hémodynamique maintenue et significative. L’HC peut être de type concentrique (épaississement des parois) ou de type excentrique (dilatation de la chambre). Les mécanismes impliqués dans le dimorphisme sexuel de l’HC sont toujours mal compris. Notre équipe s’intéresse à un modèle de régurgitation de la valve aortique (RA) chez le rat. Nous avons déjà montré que les femelles RA ont un remodelage plus concentrique, une meilleure densité capillaire et un profil génique de la fonction mitochondriale et du métabolisme énergétique plus près de la normale que les mâles. Nous nous sommes d’abord intéressés à l’implication des hormones sexuelles dans ce dimorphisme sexuel. Les analyses échocardiographiques et tissulaires montrent que la déficience en androgènes chez les mâles RA réduit la réponse hypertrophique, améliore la fonction cardiaque et tend à améliorer la survie. La perte des estrogènes n’est pas associée à d’importants changements chez les femelles RA. Nous avons ensuite étudié l’effet du valsartan, un traitement ciblant le système rénine angiotensine (RAAS), une voie hormonale fortement activée en HC. La réduction de l’activité du RAAS empêche le remodelage concentrique hypertrophique féminin dans les premières semaines de RA, alors qu’elle a peu d’effet chez les mâles RA. Finalement, nous nous sommes intéressés à l’évolution morphologique et fonctionnelle du cœur chez les rats RA. L’analyse échocardiographique montre que le ventricule gauche des femelles RA perd rapidement de la fonction contractile, de la capacité de déformation en circonférentiel et modifie sa forme elliptique normale, comparativement aux mâles. Les résultats présentés dans ce mémoire améliorent notre compréhension des différences sexuelles en HC. / The incidence of cardiovascular disease differs between men and women. Symptoms, disease’s evolution, response to treatment and even care are different depending on the sex. Cardiac hypertrophy (HC) is the heart's response to sustained and significant hemodynamic overload. HC can be concentric (thickening of the walls) or eccentric (dilation of the chamber). Mechanisms involved in the sexual dimorphism of HC are still poorly understood. Our team is interested in a model of severe aortic valve regurgitation (RA) in rats. We have already shown that women’s heart has a more concentric remodeling, a better capillary density and a gene profile of mitochondrial function and energy metabolism closer to normal, compared to males. We were first interested in the involvement of sex hormones in this sexual dimorphism. Echocardiographic data and tissue analyze show that androgen deficiency in RA males reduces hypertrophic response, improves cardiac function and tends to improve survival. Estrogen loss is not associated with significant hypertrophic changes in RA females. We then studied the effect of valsartan, a treatment targeting the renin angiotensin system (RAAS), a highly activated hormonal pathway in HC. Inhibition of RAAS activity prevents concentric hypertrophy in female’s heart in the early weeks of RA, whereas it has little effect in RA males. Finally, we were interested in the morphological and functional evolution of the heart in RA rats. Echocardiographic analysis shows that RA females’ left ventricle rapidly loses contractile function, circumferential deformation capacity, and changes its normal elliptical shape, compared to males. The results presented here improve our understanding of sexual differences in HC.

La leucémie est un cancer qui touche les cellules souches du sang. Il existe plusieurs types de leucémies, toutefois nous nous sommes intéressés à la leucémie lymphoblastique aiguë (LLA) pédiatrique. L’anomalie se trouve au niveau des cellules souches lymphoïdes, et se développe de manière soudaine, en quelques jours ou quelques semaines. De nombreuses conséquences néfastes sont connues au niveau cardiorespiratoire, musculaire, de l'énergie et de l’activité physique d’enfants en fin de chimiothérapie. L’objectif premier de l’étude était de mesurer les capacités cardiorespiratoires et musculaires réelles d’enfants atteints d’une LLA à trois temps de la chimiothérapie : l’induction (T1), la consolidation 2 (T2) et l’entretien (T3). Un deuxième objectif était de tester la faisabilité d’une épreuve d’effort maximal cardiorespiratoire pendant ou après l’induction. Le protocole de l’étude comprenait une épreuve d’effort physique sur ergocycle pour évaluer la consommation maximale d’oxygène (V ̇ O2max) un questionnaire sur la qualité de vie et un sur l’activité physique. La force musculaire était évaluée par un audit des dossiers (N=16) de physiothérapie d’anciens patients et des participants à l’étude. Une patiente a complété le test V ̇ O2max aux T1 et T2, et s’est améliorée de 54,5% entre les deux tests, mais restait nettement sous les valeurs normales. Pour l’ensemble des données de force musculaire : force de préhension, moment de force des extenseurs du genou et des fléchisseurs dorsaux de la cheville, les valeurs étaient inférieures à celles d’enfants sains, et avaient diminuées entre l’induction et la consolidation 2. Les résultats de ce mémoire démontrent que certains enfants atteints d’une LLA présentent un déconditionnement cardiorespiratoire et musculaire dès l’induction. Elles démontrent également la faisabilité d’un exercice cardiorespiratoire soutenu après la phase d’induction. Ces données importantes serviront aux professionnels de la santé dans la mise en place d’interventions en activité physique adaptée aux capacités d’enfants atteints d’une LLA. / Leukemia is a blood cancer and can be expressed in many forms, but the main focus of this thesis will be on acute lymphoblastic leukemia (ALL) in the pediatric population. The anomaly develops in the lymphoid stem cells and the disease develops rapidly, within a few days to a few weeks. Leukemia and chemotherapy have been shown to have many deleterious on the children cardiorespiratory and muscular status, energy level and engagement in physical activity mainly reported for children in the last phase of chemotherapy. The first aim of our work was to collect data on their cardiorespiratory and muscular status during three phases of the chemotherapy: induction (T1), consolidation 2 (T2) and maintenance (T3). The second aim was to test the feasibility of maximal oxygen consumption test ((V ̇ O2max) during or post induction. The protocol comprised a (V ̇ O2max) test on ergocycle, a quality of life and physical activity questionnaires. Data on muscular strength was collected through auditing the physical therapy files (n=16) of past and current patients. One participant completed the T1 and T2 (V ̇ O2max) testing and showed a 54.5% increase from T1 to T2. Despite this improvement, her score at T2 was still poor compared to her expected value. Data collected on muscular strength were: grip strength, moments of force of the knee extensors and the ankle dorsiflexors. They all showed lower values than expected compared to normative value at T1 and a decline from T1 to T2. The results outlined in this thesis show that children with ALL may present with decreased cardiorespiratory and muscular fitness with an onset as early as induction chemotherapy. Nonetheless, the results showed that high intensity cardiorespiratory exercise was feasible post induction. The data are of importance as they will help health care professionals build physical activity interventions adapted to the physical capacities of children with ALL.