L’homéostasie du glucose est un processus complexe qui a accumulé au cours de l’évolution un grand nombre de boucles de rétrocontrôle interdépendantes. La glycémie physiologique est le produit de cette évolution car elle associe haute entropie (comportement d’allure chaotique) et invariance d’échelle, deux caractéristiques d’une régulation complexe. A l’inverse, les profils de sujets diabétiques de type 1 (DT1) montrent une faible entropie et une perte de l’invariance d’échelle, signes d’une décomplexification. D’une manière générale, nous avons montré que le degré de complexité mesuré par la Sample Entropy (SpEn) est inversement corrélé à la variabilité glycémique, tant chez les sujets sains que DT1. De plus, chez nos sujets sains, la SpEn – et non la variabilité – était négativement corrélée à la résistance à l’insuline estimée par le BMI, le HOMA-IR et le QUICKI, appuyant ainsi l’hypothèse que la décomplexification est un signe précoce de défaillance de la régulation glycémique. En traitant leurs enregistrements du glucose en continu (CGM) par différents filtres basses fréquences, nous avons démontré que la réduction de SpEn associée à la résistance à l’insuline est liée à un appauvrissement des fluctuations glycémiques rapides, cette propriété étant conservée chez les sujets DT1 dont la SpEn garde une corrélation inverse avec le BMI.Nous avons ensuite poursuivi notre étude de la variabilité glycémique chez les patients DT1 en utilisant le diagramme de Poincaré (PCP), une méthode de représentation visuelle des processus dynamiques. Après en avoir validé sa métrique (SD1 et SD2) en montrant sa corrélation avec des indices de variabilité glycémique connus, nous avons introduit un nouveau paramètre issu de la géométrie du PCP :le Shape of Fitting Ellipse (SFE). Nous avons alors montré que le SFE était inversement corrélé aux épisodes hypoglycémiques d’une manière indépendante et complémentaire du LBGI, un marqueur de risque validé de la survenue des hypoglycémies. A l’aide du PCP, nous avons aussi pu montrer que la variabilité glycémique est réduite chez les patients DT1 convertis à la pompe à insuline et que cette réduction concerne à la fois les profils diurnes et nocturnes. Enfin, chez nos patients DT1, nous avons identifié le LBGI comme facteur pronostic indépendant de la fréquence des épisodes hypoglycémiques 6 mois après la mise sous pompe à insuline. Le LBGI a aussi permis d’identifier deux sous-groupes de pronostics inverses :les patients appartenant au 3ème tertile de LBGI ont bénéficié d’une réduction maximale des hypoglycémies, alors que ceux du 1er tertile ont vu la fréquence des hypoglycémies augmenter mais au profit d’une meilleure réduction de la moyenne glycémique. Ces évolutions en miroir peuvent expliquer les résultats contradictoires actuels de la littérature concernant le devenir des hypoglycémies sous pompe.En conclusion, nous avons montré que la décomplexification des profils glycémiques est un marqueur précoce de la défaillance de l’homéostasie du glucose chez les individus non diabétiques. A l’autre extrême, le DT1 est un modèle de dysrégulation du glucose à haute variabilité mais à basse entropie (et donc moins chaotique). Dans ce contexte, nous avons développé un nouveau marqueur de risque d’hypoglycémie (le SFE) et montré que le LBGI prédit l’évolution des épisodes hypoglycémiques des patients DT1 mis sous pompe à insuline. / Doctorat en Sciences médicales (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les fonctions cardiovasculaires doivent répondre à des stimulations physiologiques importantes et différentes lors de l'exercice physique et de l'immersion. Les réponses sont aussi modifiées par l'entraînement (ou acclimatement). Nous avons étudié le réglage neurovégétatif des variables cardiovasculaires lors de l'exercice (avec ou sans entraînement) et lors de l'immersion (au confort thermique et au froid). Pour l'adaptation à l'exercice, l'activation orthosympathique cardiaque et vasculaire est fortement sollicitée et l'influence parasympathique diminuée. Beaucoup d'auteurs ont observé que la répétition des exercices (entraînement) déplaçait les réglages neurovégétatifs vers une prédominance d'activité parasympathique, mais ceci reste discuté. Dans une première étude, nous avons observé ce déplacement, après 6 semaines seulement d'un entraînement spécifique en créneau, au repos couché, en orthostatisme comme pendant l'exercice sous maximal et lors de la récupération après l'arrêt. Dans une seconde étude, nous avons vérifié que le glissement de l'activité neurovégétative cardiaque pouvait être mis en évidence aussi bien par une méthode d'analyse non linéaire (représentation graphique de Poincaré) que par l'analyse spectrale CGSA de la variabilité de l'intervalle RR. Nous avons vérifié que les deux méthodes permettent aussi de mettre en évidence les déséquilibres neurovégétatifs liés aux états de « fatigue » ou « surentraînement » qui surviennent lors du trop grand cumul de charges d'activité et/ou de temps de récupération insuffisants. Une étude a été consacrée à l'immersion de courte durée (20-30 min, tête hors de l'eau). Dans cette situation, les adaptations posturales cardiovasculaires et leurs régulations neurovégétatives sont supprimées, que les sujets soient en ambiance thermique neutre (35°C) ou fraîche (26°C). Lors de l'immersion à la neutralité thermique, les fluctuations des variables cardiovasculaires sont minimales, ainsi que les indicateurs d'activité orthosympathique. L'exposition à une contrainte froide modérée (eau à 26°C) fait apparaître une importante activité orthosympathique (vasoconstriction, augmentation des pressions artérielles et des résistances périphériques), couplée à une bradycardie avec augmentation de l'activation parasympathique cardiaque (vraisemblablement baroréflexe). L'immersion est fortement diurétique. Prolongée, elle négative donc le bilan hydrique, ce qui apparaît après la sortie de l'eau. Au cours d'une exposition de longue durée (6h), des sujets sains ont perdu la même masse au sec et en immersion. Mais, l'immersion diminue le volume plasmatique presque deux fois plus que la session sèche. Les sujets maintenaient leurs pressions artérielles et augmentaient leurs résistances périphériques quand la déshydratation avait été constituée au sec, alors qu'ils n'y parvenaient pas quand la déshydratation avait été causée par l'immersion, ce qui pourrait être dû à la forte mise en jeu de peptides natriurétiques pendant l'immersion. Lorsqu'un refroidissement notable se produit pendant l'immersion (Tre = 36°C), la perte de masse et l'hypovolémie sont analogues. Mais dans l'heure qui suit la sortie de l'eau on observe une forte vasoconstriction périphérique, qui cède progressivement avec le réchauffement. L'hypovolémie alors démasquée se révèle dans la tachycardie associée à la diminution des pressions artérielles et des résistances périphériques. Ainsi, selon les situations, les réglages sont sollicités différemment. Mise au repos par l'immersion à la neutralité thermique, l'activité orthosympathique est augmentée pendant l'exercice tandis que l'activité parasympathique décroît. Au contraire, lors de l'exposition au froid, les deux branches efférentes du système nerveux végétatif sont activées simultanément. D'autre part, les réponses physiologiques à ces situations peuvent apporter des éléments bénéfiques (entraînement, immersion à la neutralité thermique), mais peuvent aussi être délétères pour des sujets aux fonctions amoindries (déshydratation post-immersion, mauvaise gestion des charges d'entraînement, contrainte froide). La mise en jeu des fonctions cardiovasculaires et des activités neurovégétatives décrites ici chez l'homme sain permet de réfléchir aux conditions d'exposition des sujets malades, pour qui la réadaptation par l'exercice, immergé ou non, paraît de plus en plus souvent envisagée.

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

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