L'obésité et le vieillissement sont tous les deux associés à un risque accru d'incapacité physique. Ainsi, puisque la prévalence de l'obésité de même que l'âge moyen de la population canadienne augmentent en flèche, le nombre de personnes à risque d'incapacité physique est de plus en plus important. Présentement, il existe une controverse quant à I'élément de composition corporelle qui est davantage associé à I'incapacité chez les personnes âgées: le faible niveau de masse maigre (sarcopénie) ou le haut niveau de masse grasse (obésité), et quel niveau de sarcopénie ou d'obésité est nécessaire pour affecter significativement la capacité physique. De plus, aucune étude, à ce jour, n'a quantifié l'association entre la distribution de la masse grasse, au moyen de mesures directes (au niveau du tronc, des jambes et des bras) et I'incapacité physique. II semble donc primordial d'accentuer les efforts pour mieux comprendre les éléments de la composition corporelle associés à I'incapacité physique et ainsi créer des stratégies pour limiter le faible niveau de capacité physique associé à I'âge et à l'obésité. Enfin, il est aussi important de déterminer si les différents types de mesures (objectives ou auto-rapportées) sont équivalents pour déterminer la capacité physique. L'objet de la présente thèse est donc 1) d'explorer la relation entre la composition corporelle et la capacité physique des personnes âgées ; 2) d'établir s'il existe un seuil au-dessus duquel le niveau d'obésité affecte significativement la capacité physique des personnes âgées; 3) de quantifier I'association entre la distribution de la masse grasse et la capacité physique ; 4) d'étudier I'impact d'une restriction calorique seule ou combinée à un programme d'exercices sur la capacité physique ; 5) de comparer I'amplitude de changement de la capacité physique par des mesures objectives et auto-rapportées suite à une intervention. Pour répondre aux trois premiers objectifs, cette thèse rapporte les données provenant d'une étude longitudinale intitulée « Nutrition as a Determinant of Successful Aging », plus communément nommée « NuAge ». Cette étude québécoise a été initiée afin d'étudier le rôle de la nutrition comme déterminant d'un vieillissement réussi. La cohorte étudiée, dans le cadre de la présente thèse, est composée de 465 femmes et de 439 hommes âgés entre 68 et 82 ans. Cinq différents tests objectifs ont été utilises pour évaluer la capacité physique. La composition corporelle a été mesurée par I'absorptiométrie biphotonique (DXA). Finalement, nous avons conduit une étude clinique afin de répondre aux deux derniers objectifs de la thèse. Dans cette optique, 48 femmes post-ménopausées, obèses et sédentaires ont été recrutées pour participer à un programme de perte de poids et/ou d'exercices de musculation d'une durée de 12 semaines. La composition corporelle par DXA ainsi que des mesures de la capacité physique (11 différents tests objectifs et un questionnaire [SF-36]) constituaient les variables principales de I'étude. À la lumière de nos résultats, nous pouvons conclure de façon sommaire que : 1. la masse grasse est I'élément de la composition corporelle qui affecte le plus la capacité physique des gens âgés ; 2. malgré une relation significative entre le niveau d'obésité et de la capacité physique, il est difficile d'établir un seuil d'obésité au-dessus duquel la capacité physique est significativement plus faible comparativement au groupe de référence; 3. la distribution de la masse grasse mesurée de façon objective (au niveau du tronc, des jambes et des bras) n'a pas d'impact significatif sur la capacité physique des gens âgés; 4. I'exercice de musculation est associé à I'amélioration de la capacité physique générale, suite à un programme de 12 semaines chez la femme âgée, obèse et sédentaire; 5. II n'existe pas de relation significative entre les changements de la capacité physique mesurée objectivement et auto-rapportée suite à une intervention avec restriction calorique et/ou d'exercices de musculation. Les résultats obtenus ont permis de répondre à quelques unes de nos questions de recherche. Globalement, les données des études transverses indiquent qu'il existe un lien I'obesité et la capacité physique chez la personne âgée. Cependant, il ne semble pas y avoir de seuil clairement identifiable au-dessus duquel le niveau d'obésité affecte significativement la capacité physique. D'un autre côté, nos résultats font également ressortir que le tour de taille (mesure indirecte de la distribution de la masse grasse) est négativement associé à la capacité physique. Les résultats découlant de nos études expérimentales démontrent qu'il est possible d'améliorer la capacité physique des femmes âgées obèses et sédentaires en entreprenant un programme d'exercices en musculation à raison de 3 fois par semaine. Par contre, une restriction calorique ne semble pas améliorer la capacité physique, même lorsqu'associée à un programme d'exercices de musculation. Finalement, le dernier article de la présente thèse démontre que les mesures auto-rapportées et les mesures objectives ne rapportent pas les mêmes pourcentages de changements suite à une intervention visant I'amélioration de la capacité physique.

Les endocannabinoïdes et leurs congénères, aussi appelés les médiateurs de l’endocannabinoïdome, sont des molécules signalétiques dérivées d’acides gras ayant de nombreux rôles métaboliques, notamment dans le métabolisme énergétique et la prise alimentaire. Ces molécules sont produites dans plusieurs tissus, incluant le cerveau, l’intestin et le tissu adipeux, mais se retrouvent également dans la circulation sanguine. Le mécanisme par lequel les médiateurs de l’endocannabinoïdome se retrouvent en circulation n’est pas encore bien décrit dans la littérature de même que l’impact métabolique de leur présence sur les différents tissus. Notre objectif est donc d’établir la relation entre la composition corporelle, les habitudes alimentaires et les niveaux des médiateurs circulants de l’endocannabinoïdome chez l’humain. Nous avons observé de fortes corrélations entre les mesures de composition corporelle et anthropométriques avec les médiateurs de l’endocannabinoïdome, bien que la direction de la relation ne puisse être établie pour le moment. De plus, notre étude a démontré peu d’associations entre la consommation des différents macronutriments et les médiateurs de l’endocannabinoïdome plasmatique alors que la consommation de certains acides gras était, quant à elle, associée aux médiateurs correspondants, surtout en ce qui concerne la consommation des acides gras oméga-3. Ainsi, ces résultats suggèrent qu’il serait possible de moduler les médiateurs de l’endocannabinoïdome plasmatique avec l’alimentation, particulièrement par la composition en acides gras de la diète, alors que, malgré le lien clair avec la composition corporelle, la direction de la relation reste à éclaircir. / Endocannabinoids and their congeners, also known as endocannabinoidome mediators, are signalling molecules derived from fatty acids with many metabolic roles, including energy metabolism and the regulation of food intake. These molecules are biosynthesized in several tissues, including the brain and intestine, but are also found in circulation. The mechanism by which endocannabinoidome mediators appear in circulation and their metabolic impact on different tissues is not yet well described in the literature. The aim of the study was to establish the interrelation between body composition, dietary habits and circulating endocannabinoidome mediator levels in humans. We have observed strong correlations between parameters of body composition, anthropometric measures and endocannabinoidome mediators, although the direction of the relationship cannot be established. We did not observe strong associations between the consumption of macronutrients and circulating endocannabinoidome mediator levels. We could however observe interesting associations between plasma mediators and habitual intake of their corresponding fatty acid precursors, associations that could be validated in an intervention study. These results suggest that it would be possible to modulate plasma endocannabinoidome mediators with diet, particularly by modulating fatty acid composition. Altogether, these findings are suggestive of associations between plasma endocannabinoidome mediator profiles, body composition and dietary composition but warrant more investigation in order to clarify their relationship.

Le vieillissement et la ménopause sont associés à de multiples modifications physiologiques caractérisées par une augmentation de la masse grasse et de l’inflammation, ainsi qu’une diminution de la masse musculaire. Ces changements ont été associés à un risque accru de problèmes métaboliques et fonctionnels, notamment une augmentation des maladies métaboliques (diabète de type 2 et maladies cardiovasculaires) et des incapacités fonctionnelles (incapacités physiques) affectant la santé et la qualité de vie des personnes âgées. La littérature s’est longtemps attardée au rôle de l’augmentation de la masse grasse dans l’apparition de ces maladies et incapacités, mais peu de recherches ont été faites autour du tissu musculaire, plus particulièrement sur ses propriétés métaboliques et fonctionnelles. En effet, les études qui se sont intéressées aux propriétés métaboliques et fonctionnelles présentent des inconsistances dans la méthodologie ou des résultats divergents. Par exemple, concernant la sensibilité à l’insuline, des articles démontrent l’importance d’avoir une masse musculaire importante afin d’obtenir une bonne sensibilité à l’insuline tandis que d’autres démontrent l’inverse ou qu’il n’existe pas de relation entre la masse musculaire et la sensibilité à l’insuline. Par ailleurs, en ce qui concerne la capacité fonctionnelle, plus exactement la capacité physique, la littérature a démontré que la perte de la capacité physique était associée à différents déterminants tels que la masse grasse, la masse musculaire ou encore l’inflammation. Cependant, toutes ces variables ont surtout été étudiées individuellement et il n’existe actuellement aucune étude qui confronte tous ces déterminants dans une seule et même étude. Ces inconsistances de la littérature ne permettent pas, pour le moment, d’avoir une bonne compréhension des relations entre les propriétés métaboliques ou fonctionnelles du muscle squelettique lors du vieillissement et les changements de la composition corporelle et à l’augmentation de l’inflammation qui y sont associés. Il serait donc intéressant de faire avancer les connaissances sur les propriétés du tissu musculaire, d’une part, au niveau de sa capacité à contrôler la glycémie et à générer une bonne sensibilité à l’insuline et, d’autre part, sur ses capacités physiques suite aux changements se produisant lors du vieillissement. Cette réflexion permettra ainsi de développer des stratégies d’intervention plus efficaces pour prévenir ces altérations. La présente thèse tente donc de déterminer, d’une part, comment les changements de la composition corporelle et de la variation des niveaux d’inflammation qui sont associés au vieillissement, affectent la capacité fonctionnelle et la santé métabolique et, d’autre part, l’impact de l’exercice sur ces concepts. Dans le but d’explorer ces questions, quatre études ont été menées examinant : 1) la relation entre la masse musculaire squelettique et la sensibilité à l’insuline, 2) les principaux déterminants (entre la composition corporelle et l’inflammation) de la capacité physique d’un point de vue longitudinal, 3) l’impact de la combinaison de l’exercice physique et la prise d’isoflavones sur les marqueurs inflammatoires impliqués dans les changements qui affectent les propriétés fonctionnelles (capacité physique) et métaboliques (sensibilité à l’insuline et résistance à l’insuline) des muscles squelettiques et, finalement, 4) l’effet à long terme d’une consommation d’isoflavones et d’un programme d’exercices physiques sur l’inflammation, la distribution du tissu adipeux et l’utilisation du glucose par les muscles. Pour répondre à ces questions, la présente thèse s’appuie sur les données provenant de plusieurs études, soit l’essai contrôlé randomisé PHYTO, l’étude longitudinale NuAGE et un colligé de données obtenues dans le cadre d’autres études menées antérieurement dans le cadre des activités du Laboratoire de recherche sur la composition corporelle et le métabolisme. Bien que chaque étude avait des critères de sélection et une méthodologie précise, la population étudiée était principalement constituée de femmes âgées ménopausées ou d’hommes et de femmes âgés, sédentaires et présentant soit une large variation de la composition corporelle (étude NuAGE et études antérieures), soit un surplus de poids (PHYTO). Les divers résultats obtenus permettent globalement de dire qu’au niveau métabolique, la masse musculaire a un faible effet sur la santé métabolique, principalement en ce qui concerne sa capacité à contrôler la glycémie et la sensibilité à l’insuline. Cette observation ouvre la porte à la qualité musculaire, le tissu adipeux ou encore le niveau d’inflammation comme variables à considérer pouvant mieux expliquer les liens entre la santé métabolique et le tissu musculaire. Au niveau fonctionnel, les résultats confirment l’importance de la masse grasse du tronc mais elle ne peut cependant expliquer à elle seule les changements ayant lieu au fil du temps. L’inflammation pourrait être un autre des facteurs pouvant expliquer ces changements. Enfin, l’intervention proposée démontre un impact positif des isoflavones associés avec une pratique régulière de l’exercices physiques sur les marqueurs inflammatoires démontrés pour être impliqués dans les changements affectant les propriétés fonctionnelles (capacité physique) et métaboliques (sensibilité à l’insuline/résistance à l’insuline) du muscle squelettique à court terme. Cependant, à long terme, cette intervention pourrait induire une atteinte des propriétés métaboliques (sensibilité à l’insuline) du muscle squelettique de la personne âgée suite à une perte de certaines propriétés métaboliques protectrices (graisse glutéo-fémorale), si la composition chimique des isoflavones n’est pas adéquate (Daidzein > Genistine). À la lumière des résultats obtenus, il est possible de conclure brièvement que : 1) Avoir une petite masse musculaire squelettique n’est pas nécessairement délétère dans le maintien d’une bonne sensibilité à l’insuline chez des femmes âgées, ménopausées et sédentaires; 2) Bien que l’augmentation de la masse grasse corporelle et de l’inflammation soit associée négativement aux changements de la capacité physique (données transversales), ces variables ne semblent pas pouvoir expliquer les changements de la capacité physique chez des personnes âgées (données longitudinales); 3) La consommation d’isoflavones semble augmenter les effets bénéfiques d’un programme d’exercices physiques mixtes sur la composition corporelle et certains marqueurs inflammatoires chez des femmes âgées. 4) La perte de la masse grasse glutéo-fémorale conjuguée à un gain de la masse musculaire des jambes aurait un effet délétère sur la glycémie et l’inflammation chez des femmes âgées. L’ensemble de ces résultats engendre aussi de nouvelles perspectives en ce qui concerne la recherche sur les mécanismes d’action qui permettraient le maintien des propriétés métaboliques et fonctionnelles du muscle squelettique chez les personnes vieillissantes. De futures recherches dans ces domaines devront être conduites afin de confirmer nos résultats et permettre de mieux comprendre les mécanismes musculaires impliqués au niveau de la santé métabolique et fonctionnelle de la personne âgée.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse d'exercice : Médecine. Médecine générale : Paris 12 : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. f. 72-80.

Avec 1,6 million de nouveaux cas diagnostiqués chaque année et 1,3 million de décès, le cancer du poumon est un problème de santé important se classant au premier rang mondial des cancers en ce qui a trait à la mortalité. Conséquence de la maladie elle-même ou de son traitement, l’atteinte musculaire fait souvent partie du tableau clinique habituel des patients atteints d’un cancer et peut se produire précocement dans le continuum de la maladie. Par ailleurs, celle-ci peut avoir des répercussions sur la capacité fonctionnelle, la qualité de vie et la survie des patients. Cependant, malgré son importance clinique, l’atteinte musculaire et les mécanismes sous-jacents de même que sa relation avec la capacité fonctionnelle au moment du diagnostic demeurent relativement peu documentés dans le cancer du poumon. Par conséquent, je me suis globalement intéressée dans cette thèse à étudier la composition corporelle, la fonction musculaire et la capacité fonctionnelle des patients atteints de cancer pulmonaire. De façon plus spécifique, j’ai voulu déterminer s’il y avait une atteinte de la composition corporelle et musculaire au moment du diagnostic chez les patients atteints de cancer du poumon et évaluer l’impact de cette atteinte sur la capacité fonctionnelle et la survie des patients. Ensuite, j’ai voulu aborder la problématique de l’atteinte musculaire des patients atteints de cancer du poumon en adoptant un point de vue plus fonctionnel et mécanistique en étudiant les voies de signalisation impliquées dans l’équilibre musculaire de ces patients au moment de leur diagnostic. En dernier lieu, je me suis intéressée au potentiel de réversibilité de l’atteinte musculaire en réponse à un programme de réadaptation dans le cadre d’un essai pilote de faisabilité de la téléréadaptation. L’ensemble des travaux effectués dans le cadre de cette thèse ont permis, dans un premier temps, de mettre en lumière qu’au moment du diagnostic, une atteinte musculaire était déjà présente chez une majorité de patients souffrant de cancer du poumon. Par ailleurs, nous avons aussi établi que cette dernière se traduisait de façon longitudinale par une diminution de la survie des patients. Toutefois, il semblerait, qu’en dépit des altérations morphologiques présentent dans le muscle, la fonction contractile du muscle en tant que tel soit préservée au moment du diagnostic offrant ainsi une fenêtre d’opportunité pour adopter des mesures visant à maintenir ou améliorer la fonction musculaire. À ce propos, nous avons aussi pu établir que la réadaptation était une modalité thérapeutique faisable, sécuritaire et qui semble efficace pour maintenir la fonction musculaire chez les patients atteints de cancer du poumon. Considérant le lien entre l’atteinte musculaire et les enjeux cliniques importants tels que la mortalité et la toxicité associée aux traitements antinéoplasiques, l'évaluation précoce de la composition corporelle et musculaire de même que des caractéristiques de la fonction musculaire peut permettre un dépistage plus efficace et une meilleure prise en charge des patients atteints de cancer du poumon. / With 1.6 million new cases diagnosed each year and 1.3 million deaths, lung cancer is a major health problem, ranking among the world's leading cancers in terms of mortality. As a consequence of the disease itself or its treatment, muscle impairment is often part of the usual clinical picture of cancer patients and may occur early in the disease continuum. In addition, it may have a significant clinical impact on muscle function, functional capacity, and decreased quality of life for patients. However, despite its clinical importance, muscle impairment and its underlying mechanisms as well as its relationship to muscle function remain relatively poorly documented in lung cancer particularly at diagnosis time. Therefore, my interest in this thesis was to study muscle impairment, body composition, muscle function and functional capacity of patients with lung cancer. More specifically, I wanted to determine whether there was an impairment of body and muscle composition at the time of diagnosis in patients with lung cancer and assess the impact of this impairment on patients’ functional capacity as well as survival. Then, I wanted to address the issue of muscle impairment in lung cancer patients by adopting a more functional and mechanistic point of view by studying the signaling pathways involved in the muscle balance of these patients at the time of their diagnostic. Finally, I have been interested in the reversibility potential of body and muscle composition impairment in response to a rehabilitation program carried out as a pilot study on telerehabilitation. First, our results highlighted that at the time of diagnosis, a muscle impairment was already present in a majority of patients suffering from lung cancer. In addition, we also established that the latter was manifested by a decrease in participation in physical activities and was reflected longitudinally by a decrease in patient survival. However, it would appear that, despite the morphological changes in the muscle, the contractile function of the muscle itself is preserved at the time of diagnosis providing a window of opportunity for adopting countermeasures to maintain or improve muscle function. In this regard, we have also been able to establish that rehabilitation is a feasible, safe and effective therapeutic modality for maintaining muscle function in patients with lung cancer. Considering the link between muscle wasting and important clinical issues such as mortality and chemotherapy related toxicity, early assessment of body and muscle composition as well as features of muscle function may allow more effective screening and better management of patients with lung cancer

L’obésité est une comorbidité de plus en plus fréquent dans la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC). À l’instar des autres maladies chroniques, les études épidémiologiques ont mis en évidence que les patients MPOC avec un surpoids ou une obésité vivent plus longtemps que les patients de poids normal. L’objectif de l’étude est donc de d’évaluer l’impact de la composition corporelle mesurée par tomodensitométrie axiale commandée par ordinateur (TACO) sur la fonction pulmonaire, la capacité fonctionnelle et la survenue d’évènements cliniques tels que les exacerbations et la mortalité chez les patients atteints d’une MPOC. Au terme de l’étude, nous avons constaté que, pour un même indice de masse corporelle (IMC), les patients ayant une MPOC ont plus de tissus gras viscéral et sous-cutané, moins de masse musculaire et une plus grande infiltration graisseuse au niveau du muscle que le groupe témoin. Ces altérations de la composition corporelle s’accentuent avec l’augmentation de la sévérité de la maladie. Ainsi, une plus grande quantité de graisse ectopique et un plus faible volume musculaire sont associés à une capacité fonctionnelle plus faible en plus de réduire la qualité de vie. / Obesity is a phenomenon increasingly common in COPD. Like in other chronic diseases, epidemiological studies have reported the paradoxical observation that COPD patients with overweight or obesity live longer than normal weight patients. The objective of this study is to measure body composition by using a very precise method, the computer controlled axial tomography (CT-scan), and to assess its impact on lung function, functional capacity and the prevalence of clinical outcomes such as exacerbations and mortality in patients with COPD. At the end of the study, we found that, for a same body mass index (BMI), COPD patients have more visceral and subcutaneous adipose tissue, less muscle mass and a lower muscle attenuation than the control group. These alterations in body composition increase with disease severity. Thus, a greater amount of ectopic fat and lower muscle volume are associated with lower functional capacity and reduce the quality of life.

L’obésité est une maladie chronique dont la prévalence augmente. Plusieurs comorbidités sont associées à l’obésité comme l’hypertension artérielle, le diabète de type 2 ou l’apnée obstructive du sommeil. Dans un contexte d’obésité sévère, le risque de développer ces comorbidités augmente en plus d’être associé à un risque augmenté de mortalité. Le développement de ces comorbidités est étroitement lié à l’accumulation excessive ainsi qu’à la distribution ectopique du tissu adipeux. Or, la distribution du tissu adipeux diffère selon le sexe, ce qui agit comme un facteur déterminant dans la morbidité associée à l’obésité sévère. La prise en charge de l’obésité comprend l’approche non-pharmacologique, pharmacologique et chirurgicale. Dans un contexte d’obésité sévère, la chirurgie bariatrique est le seul traitement considéré comme efficace puisqu’il permet non seulement une perte de poids et le maintien à long terme de celle-ci, mais également la résolution partielle ou complète des comorbidités associées à l’obésité sévère. Ce mémoire a comme premier objectif de comparer, entre les hommes et les femmes avec obésité sévère, la composition corporelle, la distribution du tissu adipeux à l’abdomen et à la mi-cuisse et la présence des comorbidités dont le diabète de type 2, l’hypertension artérielle et l’apnée obstructive du sommeil. Le deuxième objectif est de comparer, entre les sexes, la perte de poids, la mobilisation du tissu adipeux à l’abdomen et à la cuisse et la résolution des comorbidités à 6 et 12 mois post-opératoire de la dérivation biliopancreatique avec commutation duodénale (DBP-CD). Les analyses ont permis de montrer qu’à 12 mois suivant une DBP-CD, aucune différence entre les sexes n’a été rapportée sur la perte de poids et sur la résolution des comorbidités. Toutefois, les hommes ont bénéficié d’une plus grande perte de masse grasse et de tissu adipeux, tant au niveau de la mi-cuisse qu’au niveau de l’abdomen. / Obesity is a chronic disease with an increasing prevalence. Several comorbidities are associated with obesity such as systemic hypertension, type 2 diabetes, obstructive sleep apnea, dyslipidemia, stroke, cardiovascular diseases and certain types of cancer. The risk of these diseases increases with the severity of obesity and may even result in death. Indeed, development of these comorbidities can be attributed to excessive accumulation and distribution of adipose tissue, as well as ectopic adipose tissue deposition. Distribution of adipose tissue happens in a different manner in both sexes and acts as a determining factor in the predisposition to health risks in severely obese men and severely obese premenopausal women. Knowing that consequences of obesity are multiple, it is therefore necessary to manage and treat this disease appropriately. Management of obesity includes non-pharmacological, pharmacological as well as surgical approaches. In the context of severe obesity, bariatric surgery is the only treatment which allows both significant and sustained weight loss in addition to resolution of obesity related comorbidities. The first aim of this study was to assess the differences between severely obese men and women, in body composition, abdomen and mid-thigh body fat distribution and presence of comorbidities, such as systemic hypertension, type 2 diabetes and obstructive sleep apnea. The second aim was to compare between men and women, the 6 and 12-month postoperative evolution of biliopancreatic diversion with duodenal switch (BPD-DS) bariatric surgery, in terms of weight loss, body fat mobilization and resolution of the mentioned comorbidities. Our study results showed that 12 months following BPD-DS, there was no differences between men and women in terms of weight loss and resolution of comorbidities. However, men benefited from a greater decrease in body fat and in adipose tissue at both abdomen and mid-thigh level.

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