CONTEXTE : Les entorses de la cheville sont très fréquentes et coûteuses, avec des conséquences importantes à court et à long terme pour les individus et la société. Alors que de nouvelles méthodes de thérapie par le froid (cryothérapie) font leur apparition pour le traitement des troubles musculosquelettiques, il existe peu de données probantes pour appuyer leur utilisation. La NCS, qui provoque un refroidissement rapide de la peau avec la libération de CO2 sous pression, est une méthode présumée accélérer la résorption de l'œdème et la récupération en cas de blessures traumatiques. OBJECTIFS : L’étude présentée visait à comparer les effets de la neurocryostimulation (NCS) avec ceux de l'application traditionnelle de glace sur la récupération fonctionnelle, la douleur, l'œdème et l'amplitude de mouvement de la cheville en dorsiflexion chez des personnes recevant des traitements de physiothérapie pour une entorse latérale de la cheville (ELC) en phase aiguë. DEVIS D'ÉTUDE : Essai clinique randomisé en groupe parallèle et en simple aveugle. MÉTHODES : Quarante-et-un participants avec une ELC en phase aiguë ont été assignés au hasard soit à un groupe recevant des traitements de physiothérapie en clinique incluant la NCS (groupe expérimental, n=20), soit à un groupe recevant les traitements de physiothérapie en clinique avec application traditionnelle de glace (groupe de comparaison, n=21). Les mesures de résultat primaire (Lower Extremity Functional Scale - LEFS) et secondaires (échelle visuelle analogue - ÉVA - pour l'intensité de la douleur au repos et pendant les activités habituelles au cours des 48 dernières heures, figure en huit pour la mesure de l'œdème, et fente en mise en charge pour l'amplitude de mouvement de dorsiflexion de la cheville) ont été évaluées au départ (T0), après une semaine (T1), deux semaines (T2), quatre semaines (T4) et finalement après six semaines (T6). Les effets des interventions ont été évalués au moyen d'une analyse non paramétrique pour les données longitudinales (nparLD) de type ANOVA à deux facteurs. RÉSULTATS : Aucune interaction significative groupe-temps ou effet de groupe n'a été observé pour tous les résultats (0,995 ≥ p ≥ 0,057) suite à l'intervention. Des effets de temps importants ont cependant été observés pour tous les résultats (p < 0,0001). iii CONCLUSION : Les résultats suggèrent que la neurocryostimulation n'est pas plus efficace que l'application traditionnelle de glace pour améliorer la récupération fonctionnelle, la douleur, l'œdème et l'amplitude de dorsiflexion de la cheville pendant les six premières semaines de traitement de physiothérapie chez les personnes victimes d'une ELC en phase aiguë. / BACKGROUND: Ankle sprains are very common and costly, with important short- and longterm impacts on individuals and society. As new methods of therapy using cold (cryotherapy) are emerging for the treatment of musculoskeletal conditions, little evidence exists to support their use. NCS, which provokes a rapid cooling of the skin with the release of pressured CO2 , is a method believed to accelerate the resorption of edema and recovery in traumatic injuries. STUDY DESIGN: Single-blind parallel group randomized clinical trial. OBJECTIVES: To compare the effects of neurocryostimulation (NCS) with those of traditional ice application on functional recovery, pain, edema and ankle dorsiflexion range of motion (ROM) in individuals receiving physiotherapy treatments for acute lateral ankle sprains (LAS). METHODS: Forty-one participants with acute LAS were randomly assigned either to a group that received in-clinic physiotherapy treatments including NCS (experimental NCS group, n=20), or to a group that received the in-clinic physiotherapy treatments with traditional ice application (comparison ICE group, n=21). Primary (Lower Extremity Functional Scale - LEFS) and secondary (visual analog scale for pain intensity at rest and during usual activities in the last 48 hours, Figure of Eight measurement of edema, and weight bearing lunge for ankle dorsiflexion range of motion) outcomes were evaluated at baseline (T0), after one week (T1), two weeks (T2), four weeks (T4) and finally, after six weeks (T6). The effects of interventions were assessed using two-way ANOVA-type Nonparametric Analysis for Longitudinal Data (nparLD). RESULTS: No significant group-time interaction or group effect was observed for all outcomes (0.995 ≥ p ≥ 0.057) following the intervention. Large time effects were however observed for all outcomes (p < 0.0001) CONCLUSION: Results suggest that neurocryostimulation is no more effective than traditional ice application in improving functional recovery, pain, edema and ankle dorsiflexion ROM during the first six weeks of physiotherapy treatments in individuals with acute LAS.

Cette étude visait à établir un protocole de cryoconservation pour des apex de vigne et à tester l'efficacité de la cryoconservation pour éliminer des virus de la vigne sélectionnés. Des cultures in vitro de génotypes sains de huit cultivars croates autochtones de vigne, Plavac mali, Maraština, Pošip, Debit, Grk, Lasina, Plavina et Vugava et de génotypes infectés de Plavac mali ont été établies. Les différences de survie, de reprise et des paramètres de croissance observés se sont avérées spécifique des génotypes. Les cultivars infectés se sont montrés moins réactifs que les cultivars sains. Un protocole de cryoconservation basé sur la vitrification avec PVS2 a été établi. Les modifications de la préculture avec le saccharose et l'utilisation de solutions alternatives de cryoconservation n'ont pas amélioré la reprise. A l'opposé, l'état physiologique du matériel végétal a joué un rôle essentiel pour la cryoconservation. Des bourgeons en croissance active prélevés sur des microboutures mononodales ont montré une reprise plus élevée que des bourgeons prélevés directement sur les vitroplants. La position des bourgeons sur la tige des plantes-mères in vitro a affecté la reprise après cryoconservation. L'addition de benzylaminopurine au milieu de culture des microboutures a eu un effet positif sur la reprise après immersion dans l'azote liquide, alors qu'aucun effet positif n'a été observé sur la reprise avec la zéatine riboside ou la proline. Le protocole de cryoconservation établi a permis d'obtenir environ 50% de reprise avec le cultivar Portan et avec trois des quatre cultivars internationaux utilisés. Par contre, aucune reprise ou une reprise très faible a été observée avec les cultivars croates testés. En se basant sur les tests ELISA réalisés, le virus GFLV a été éliminé de 82,4% des apex non cryoconservés et de 77,8% des apex cryoconservés chez le cultivar Chardonnay et le GLRaV-3 a été éliminé de 100% des apex non cryoconservés et cryoconservés chez le cultivar Cabernet Sauvignon. Ces résultats sont à relier à nos études d'immunolocalisation, qui ont montré que le GFLV était présent dans le dôme apical et les tissus méristématiques chez le cultivar Pinot Noir and que le GLRaV-3 était présent dans les tubes criblés chez le cultivar Merlot. La stabilité génétique des plantes régénérées à partir des apex cryoconservés a été étudiée en utilisant les marqueurs AFLP. Avec les huit combinaisons d'amorces utilisées sur les 43 plantes testées, aucun polymorphisme n'a été observé après la préculture au saccharose, le traitement avec la solution de loading et la solution de PVS2 diluée de moitié. Par contre, des fragments polymorphes ont été observés sur des explants non cryoconservés et cryoconservés traités avec la solution PVS2, dont le nombre augmentait avec l'augmentation de la durée d'exposition à la solution PVS2. / This study aimed at establishing a cryopreservation protocol for grapevine shoot tips and at testing the efficiency of cryopreservation in eliminating selected grapevine viruses. In vitro cultures of healthy genotypes of eight Croatian autochthonous grapevine cultivars Plavac mali, Maraština, Pošip, Debit, Grk, Lasina, Plavina and Vugava and of virus-infected genotypes of Plavac mali were successfully established. Differences in survival, regrowth and growth parameters were genotype-specific. Infected cultivars were less reactive compared to healthy ones. A PVS2-based cryopreservation protocol was successfully established. Modifications in sucrose preculture conditions and use of PVS2-derived alternative vitrification solutions did not improve growth recovery. By contrast, the physiological state of the plant material played a critical role in cryopreservation. Actively growing buds sampled from single-node microcuttings displayed higher regrowth compared to buds sampled directly on in vitro plantlets. The position of buds on the stem of in vitro mother-plants affected regrowth after cryopreservation. The addition benzylaminopurine in the shooting medium had a positive effect on regrowth after liquid nitrogen exposure, while no such positive effect was observed with zeatine riboside or proline. The cryopreservation protocol established led to approximately 50% recovery with cultivar Portan and three of the four international cultivars tested. By contrast, no or very low recovery was noted with the Croatian cultivars tested. Based on ELISA tests, the GFLV virus was eliminated from 82.4% of non-cryopreserved samples and from 77.78% of cryopreserved samples in cultivar Chardonnay and the GLRaV-3 virus was eliminated from 100% of both non-cryopreserved and cryopreserved samples in cultivar Cabernet Sauvignon. These results may be related with our immunolocalisation studies, which showed that GFLV was found in the apical dome and meristematic tissues in cultivar Pinot Noir and GLRaV-3 in sieve elements of cultivar Merlot. Genetic stability of plants regenerated from cryopreserved shoot tips was studied using AFLP markers. With the eight AFLP primer combinations employed on the 43 plants tested, no polymorphism was observed after sucrose preculture, treatment with the loading solution and half-strengthPVS2. However, polymorphic fragments were observed in non-cryopreserved and cryopreserved samples treated with PVS2 solution, the number of which increased with increasing durations of exposure to PVS2 solution.

La cryothérapie est utilisée de manière large et empirique à visée adjuvante dans les rhumatismes inflammatoires, avec un niveau de preuve faible. Dans une revue systématique de la littérature, en poolant les données de 6 études non contrôlées, nous avons pu démontrer que la cryothérapie (locale ou corps entier) appliquée deux fois par jour pendant 7 à 15 jours réduisait significativement l'EVA douleur et le score d'activité DAS25 dans la polyarthrite rhumatoïde. La cryothérapie locale (glace ou gaz froide) montrait par ailleurs des effets taille intra-classes supérieurs à ceux obtenus en utilisant la cryothérapie corps entier. L'objectif de ce travail était de mesurer les effets de la cryothérapie locale sur al douleur, l'inflammation synoviale et systémique chez les patients arthritiques et dans le modèle murin d'arthrite à l'adjuvant. Dans les études randomisées CDRI et ALGGAR, nous avons évalué les effets de deux applications locales de froid (glace versus gaz froid) sur la douleur, l'activité Doppler et les taux protéiques de cytokines intra-articulaires controlatéraux non souffrant d'arthrites de genou non septiques. Les genoux arthritiques controlatéraux non traités étaient utilisés comme contrôles. Nous avons par ailleurs étudié in vitro les effets de l'hypothermie modérée (30°C pendant 2heures) sur l'expression protéique des cytokines dans un modèle de culture de rotules de rats arthritiques. Nous avons enfin étudié in vitro dans l'arthrite à l'adjuvant les effets de l'application sub-chronique de glace ou de gaz froid (2 fois par jour pendant 14 jours versus contrôles arthritiques non traités) sur le score d'arthrite, le diamètre de cheville, la transcription des gènes codant pour les cytokines pro-inflammatoires dans les pattes arrières (Q-RT-PCR) et l'expression protéique des cytokines dans le plasma (Multiplex et ELISA) après 14 jours de traitement. Dans l'étude CDRI, la cryothérapie locale (glace et gaz froid) réduisait significativement l'EVA douleur ainsi que le score Doppler dans les genoux traités, ces effets persistant le lendemain des deux applications. Dans une analyse intermédiaire des résultats de l'étude ALGGAR, en combinant les deux groupes de traitement (glace et gaz de froid), nous avons observé une baisse des taux d'IL-6, d'IL-1β et de VEGF dans le liquide articulaire arès deux applications. dans les cultures d'explants de rotules de rats arthritiques, l'hypothermie ponctuelle réduisait significativement les taux d'IL-6, IL-17A et IL-1β dans les pattes arrières après 14 jours de traitement. Les deux modalités réduisaient significativement les niveaux plasmatiques d'IL-17A et la glace réduisait en outre les taux d'IL-6 et de VEGF. Nous n'avons observé aucun effet de la cryothérapie locale sur le voie du TNF-α chez l'homme ni chez l'animal. Nos résultats démontrent pour la première fois un effet thérapeutique et anti-inflammatoire de la cryothérapie locale dans l'arthrite. Les effets biologiques était IL-6/IL-147 dépendants et TNF-α indépendants. Des études complémentaires permettront de mieux caractériser les mécanismes moléculaires sous-jacents et de déterminer su la cryothérapie locale pourrait être une alternative aux AINS et corticoïdes dans les rhumatismes inflammatoires. / Cryotheapy i widely and empirically used in an adjuvant setting in inflammatory rheumatic diseases, with a low level of evidence. We performed a systematic review of the literature and, by pooling data from 6 non-controlled studies, we could show that local cryotherapy (local or whole-body cryotherapy) applaied twice a day for 7-15 days significantly reduced the pain VAS and the DAS28 activity score in rheumatoid arthritis. Furthermore, local cryotherapy (ice packs or cold gas) showed significantly greater intra)class effect-sizes compared to whole-body cryotherapy. The aim of this work was to measure the effects of local cryotherapy on pain, synovial and systemic inflammation in arthrici patients and in the murine model of adjuvant-induced arthritis. First, in the CDRI and ALGGAR randomized studies, we evaluated the effects of 2 local cold applications (ice versus cold gas) on pain, power Doppler activity and intra-joint cytokine protein levels in 46 patients suffering from non-septic knee arthritides. Contralateral arthritic knee were used as control. Secondly, we studied the in vitro effects of mild hypothermia (30°C for 2 hours) on cytokine protein expression in a model of cultured arthritic rat patellae. Thidly, we studied the in vitro effects of sub-chronically applied ice or cold gas (twice a day for 14 days versus non-treated arthritic controls) on the arthritis score, the ankle diameter, pro-inflammatory cytokine gene transcription levelsin hind paws (Q-RT-PCR) and cytokine plasma protein levelx (Multiplex and ELISA) after 14 days of treatment. In the CDRI study, local cryotherapy (ice and cold gas) significantly reduced the pain VAS and the power Doppler score in treated kness, and these effects remained significant the day afetr 2 cold applicaitions. In an intermediate analysis of the ALGGAR study results, by pooling the 2 treatment groups, we could show significant decreases in IL-6 protein, IL-1β and VEGF synovial fluid protein levels after 2 cold applicatios. In arthritic rat patella explangt culture experiments, punctual hypothermia significantly reduced IL-6 protein levels. In vivon ice was more efficient on the clinical parameters and better tolerated compared to cold gas. Both techniques significantly reduced IL-6, IL-17A ans IL-1β gene transcription levels in hind paws after 14 days of treatment. Both techniques redcued IL-17A plasma protein levles, while ice also reduced IL-6 and VEGF plasma protein levels. Conversely, we observed no effect of local cryotherapy on the TNF-α pathway, neither in patients nor in our animal model. Here we demonstrate for the first time therapeutic and anti-inflammatory effet-cts of local cryothepary in arthritis. The biological effects were IL-6/IL-17-driven and TNF-α independent. Further studies will help elucidate the underlying molecular mlechanisms involved and detemrine whether local cryotherapy might be a safer alternative to NSAIDs ans corticosteroids in inflammatory rheumatic diseases.

Après une compétition, certains sportifs utilisent des stratégies pour accélérer la récupération des dommages musculaires. Le but général de cette thèse était d’étudier les effets de différentes stratégies sur les cinétiques de récupération après un exercice inducteur de dommages musculaires. Les objectifs des études réalisées étaient : 1) de comparer les effets du bain froid (10 minutes à 10°C) et de la cryothérapie corps entier (3 minutes à -110°C) sur la récupération ; 2) d’évaluer les effets d’une séance de musculation du haut du corps réalisée le lendemain d’un exercice des membres inférieurs sur leur récupération; 3) d’étudier les effets de la consommation d’un placebo en comparaison avec une condition contrôle sur les cinétiques de récupération. Le modèle expérimental utilisé pour induire des dommages musculaires dans ces trois études était un exercice constitué de 5 séries de 15 contractions excentriques maximales des fléchisseurs du genou. Cet exercice était caractérisé par une baisse de la fonction musculaire, une augmentation des concentrations sanguines en créatine kinase et une augmentation des douleurs musculaires. La fonction musculaire, des marqueurs perceptifs et sanguins des dommages musculaires étaient également évalués au cours des 72h suivant cet exercice. Dans la première étude, le bain froid permettait d’accélérer la récupération de la performance lors d’un saut en contre-mouvement sur une jambe et sur deux jambes 72h après l’exercice en comparaison avec la cryothérapie corps entier. Dans la deuxième étude, la musculation du haut du corps n’avait pas d’effet délétère sur la récupération et avait un effet bénéfique modéré sur la récupération de la force concentrique 48h après l’exercice. Dans la troisième étude, la consommation d’un placebo présentait une très forte probabilité d’avoir un effet bénéfique sur la performance en saut et les douleurs musculaires 72h après exercice. La perception de la récupération était également modérément améliorée 72h après exercice. En conclusion, les trois stratégies de récupération utilisées lors de ces études à savoir le bain froid, la séance de musculation et la consommation d’un placebo peuvent être efficaces après des exercices induisant des dommages musculaires. / Following competition, athletes commonly use strategies to accelerate their recovery from muscle damage. The overall objective of this thesis was to study the effects of different recovery strategies on recovery kinetics following exercise-induced muscle damage. The aims of the studies were as follows: 1) to compare the effects of cold-water immersion (10 minutes at 10°C) and whole-body cryotherapy (3 minutes at -110°C), 2) to assess the effects of an upper-limb strength training session, performed the day after a lower-limb exercise,, 3) to study the effects of a placebo ingestion in comparison with a passive recovery. The experimental model used to induce muscle damage in these three studies consisted of 5 sets x 15 repetitions of maximal eccentric contractions of the knee flexors muscles. This exercise resulted in a decrease of muscle function, increases in blood creatine kinase concentration as well as increases in perceived muscle soreness. Muscle function blood markers and subjective recovery from muscle damage were assessed throughout a 72h period post exercise. In the first study, cold-water immersion was more effective than whole-body cryotherapy evidenced through an accelerated recovery of both single and double leg countermovement jump 72h following exercise. In the second study, the upper-limb strength training session had a moderate beneficial effect on concentric force recovery 48h after the exercise and both interestingly and importantly, did not have any detrimental effect on recovery. Finally for the third study, placebo ingestion was ‘very likely’ to have a beneficial effect on jump performance and muscle soreness 72h post-exercise. Additionally, perceived recovery was moderately better 72h following exercise. In conclusion, the studies conducted in this thesis showed that the recovery strategies of cold-water immersion, strength training and ingestion of a placebo, may be effective after exercise-induced muscle damage.

Cette thèse a été effectuée sous le couvert d’une convention CIFRE issue d’une collaboration entre la Société Cryantal (Lognes, France) et les laboratoires universitaires C3S (EA 4660) et MOVE (EA 6314) de Franche-Comté et de Poitiers. Elle a été articulée autour du développement d’une nouvelle technologie de chambre de Cryothérapie Corps Entier (CCE). Le travail mené au cours de ces quatre années a eu pour objectifs : 1) L’identification des besoins technologiques et méthodologiques à partir d’études conduites sur le terrain et de l’analyse de la littérature scientifique ; 2) Le développement d’un prototype de chambre CCE à partir des besoins identifiés ; 3) La validation technologique du prototype en vue de son industrialisation ; 4) D’apporter des perspectives d’évolutions futures pour le développement du prototype afin qu’il devienne une chambre CEE commercialisable. Afin de répondre à ces objectifs, la thèse a été divisée en deux parties distinctes.La première partie met en évidence les applications pratiques et les besoins technologiques afin d’identifier les limites et avantages des différentes méthodes et techniques utilisées en vue du développement d’un nouveau prototype de chambre CCE. Les études conduites sur le terrain dans les conditions réelles de compétition ont montré que la CCE n’était pas vécue comme une contrainte importante par les athlètes et qu’elle leur permettait d’améliorer la qualité de leur sommeil perçu. Nous avons également montré que des individus avec un indice de masse corporel moins élevé supportaient moins bien les expositions au froid extrême en cabine comparé à ceux possédant un indice de masse corporel plus important. La revue de littérature scientifique a mis en évidence le manque crucial de données valides concernant les températures d’exposition dans les chambres et cabines. Elle pointe également pour la première fois, l’ensemble des protocoles d’expositions utilisés à ce jour dans les domaines d’applications relatifs aux pathologies traumatiques et de récupération physique. Elle crée le lien indispensable entre les différents domaines d’utilisation de la CCE et les différentes technologies utilisées.La seconde partie expose l’ensemble du développement technologique du prototype de la nouvelle chambre CCE, sa validation et son optimisation pour pouvoir prétendre à sa commercialisation. Elle comporte une étude scientifique de validation technologique du prototype de chambre de CCE basé sur la variation de la température cutanée des individus exposés. Les résultats ont montré que les variations de température cutanée engendrées par l’exposition avec la nouvelle technologie étaient similaires aux variations rapportées avec les autres technologies existantes. Les mesures préliminaires réalisées sur le prototype ont permis d’apporter des perspectives d’évolutions futures en vue de la commercialisation de la chambre. / This thesis has been completed as part of a CIFRE agreement between the research and development department of the Cryantal Company (Lognes, France) and the C3S (EA4660) and MOVE (EA6314) laboratories from the Universities of Franche-Comté and Poitiers. The aim of the thesis was the development of a new technology of whole-body Cryotherapy (WBC) chamber. The various studies that we conducted centred on : – the identification of technological and methodological requirements from field studies and the analysis of scientific literature; – the development of a WBC chamber prototype according to the identified requirements; – the technological validation of the prototype to its industrialization; and – the evolution of the prototype toward a marketable version. The thesis was divided into two parts. The first part highlights the practical applications and the technological requirements to identify the limits and the advantages of the existing methodologies and technologies in order to develop a new WBC chamber device. Studies performed in the field during competitions showed that WBC is well tolerated by athletes and can be used during heavy competition periods and/or during training periods. We also demonstrated that female athletes with lower body-mass indexes seem to be much more sensitive to cold than female athletes with higher body-mass indexes. The literature review reported a lack of data concerning the actual temperature inside the WBC chamber and cabin. The lack of methodological information for the exposure protocol was also pointed out. It creates the link between the field of application of the WBC and the different technology used. The second part presents the technological development of the new WBC chamber prototype, its validation, and its optimisation in order to be commercialized. This part includes a validation study of the prototype based on the effects of a 3-minute exposure on the skin temperature decrease of exposed individuals. The results showed a similar decrease to those observed with other WBC existing technologies. This is certainly due to the homogeneity of the temperature of exposure and the new technology developed. Preliminary measurements of the prototype allowed for the prospect of the commercialization of this new WBC chamber.