La paralysie cérébrale, cause la plus fréquente des déficiences motrices de l’enfant, affecte entre 2,08 et 3,60 enfants/1000 naissances en Europe et aux Etats Unis. La lésion initiale du cerveau immature sur un squelette en croissance est responsable, selon la CIF, d’altération des structures anatomiques et fonctionnelles avec une limitation des activités et de la participation. La toxine botulinique est aujourd’hui le traitement de référence de la spasticité focale chez l’enfant PC car elle est sélective, réversible, sûre et dose dépendante. Toutefois s’il est clair que les injections de TB diminuent les troubles du tonus, la question des indications et des bénéfices fonctionnels mérite encore d’être investiguée. La mise en œuvre de ce traitement se heurte à la difficulté de l’évaluation pour déterminer les indications et les bénéfices, du fait des présentations cliniques très hétérogènes et du contexte de maturation neurologique et de croissance osseuse, et à la dynamique environnementale particulière entre l’enfant et ses parents. Avec pour objectif d’aborder l’évaluation du traitement par TB de manière multidimensionnelle, nous apportons dans ce travail diverses études permettant d’appréhender une approche globale. Cela prend en compte la déficience du MS, du MI, du complexe spino-pelvien, des capacités et de la performance fonctionnelle, et du comportement. Ceci permet d’appréhender in fine la participation et de proposer par des outils standardisés une analyse personnalisée , des conséquences à moyen et long terme des traitements chez un sujet en croissance et en développement. / Cerebral palsy is the most common cause of motor impairment in children, affecting 2.08 to 3.60 children/1000 births in Europe and the United States. Initial injury on an immature brain and a growing skeleton is responsible of altering body functions and structures with a limitation of activities and an impact on participation, according to the ICF. Botulinum toxin has become the standard treatment for focal spasticity in children with CP, as it is selective, reversible, safe and dose dependent. However, while it is clear that BT injections decrease tone disorders, the question of indications and benefits in terms of functional improvement still needs to be investigated. Indeed, the implementation of this treatment meets different issues, including the difficulty of the evaluation to determine the indications and benefits, because of very heterogeneous clinical presentations and the context of neurological maturation and bone growth, but also the difficulty to take into account the particular environmental dynamics between the child and his parents.In order to approach the evaluation of BT treatment in a multidimensional way, we bring with this thesis several studies contributing to a global approach to understand the different aspects of disability in UL, LL or spine, but also to understand the field of activity for the UL in terms of capacities and functional performance, and finally on the level of behavior to better understand ultimately participation. In this context, the main aim of this work is to propose a personalized analysis, using standardized tools, of the medium- and long-term consequences of treatment for a subject in growth and development.

The purpose of the present work was to study hand impairments and manual ability in children with cerebral palsy (CP) as well as to clarify their relationship. Appraising the degree of hand impairments requires normative data to differentiate the real dysfunctions of CP children from the normal difficulties according to their age, sex, or handedness. As there is no normative data for gross manual and fine finger dexterity, a first experiment focused on the normal development of manipulative functions was conducted to establish these norms. A second experiment was carried out to develop and validate through the Rasch model a measure of manual ability in children with CP since such a measure was not yet available. The invariance of the ABILHAND-Kids questionnaire was also tested across relevant demographic and clinical subgroups of CP children. Finally, a third experiment was performed to quantify the hand impairments in children with CP and to investigate their relationship with manual ability as measured with the ABILHAND-Kids questionnaire. Hand motor impairments, markedly more prevalent than hand sensory impairments, were moderately correlated with manual ability measures and predicted 58% of their variance. Consequently, manual ability cannot simply be inferred from hand impairments and should be measured and treated per se. / L'objectif de ce travail était d'étudier les déficiences de la main et l'habileté manuelle chez les enfants infirmes moteurs d'origine cérébrale (IMOC) ainsi que de clarifier leur relation. Apprécier la gravité des déficiences de la main nécessite des données normatives afin de différencier les dysfonctionnements réels des enfants IMOC des difficultés normales compte tenu de leur âge, sexe, ou latéralité. Etant donné l'absence de normes quant à la dextérité manuelle grossière et la dextérité digitale fine, une première étude a été réalisée afin d'examiner le développement normal de ces deux types de dextérité. Des normes sur les dextérités manuelle grossière et digitale fine ont ainsi pu être établies. Une deuxième étude a été effectuée afin de développer et valider à travers le modèle de Rasch une mesure de l'habileté manuelle chez les enfants IMOC. L'invariance du questionnaire ABILHAND-Kids a également testée à travers différents sous-groupes démographiques et cliniques d'enfants IMOC. Enfin, une troisième étude a été réalisée afin de quantifier les déficiences de la main chez les enfants IMOC et d'investiguer leur relation avec l'habileté manuelle. Les déficiences motrices de la main, plus prévalentes que les déficiences sensitives, étaient modérément corrélées avec les mesures d'habileté manuelle et prédisaient 58% de leur variance. En conséquence, l'habileté manuelle ne peut être simplement inférée à partir des déficiences de la main et devrait donc être mesurée et traitée pour elle-même.

The purpose of the present work was to study hand impairments and manual ability in children with cerebral palsy (CP) as well as to clarify their relationship. Appraising the degree of hand impairments requires normative data to differentiate the real dysfunctions of CP children from the normal difficulties according to their age, sex, or handedness. As there is no normative data for gross manual and fine finger dexterity, a first experiment focused on the normal development of manipulative functions was conducted to establish these norms. A second experiment was carried out to develop and validate through the Rasch model a measure of manual ability in children with CP since such a measure was not yet available. The invariance of the ABILHAND-Kids questionnaire was also tested across relevant demographic and clinical subgroups of CP children. Finally, a third experiment was performed to quantify the hand impairments in children with CP and to investigate their relationship with manual ability as measured with the ABILHAND-Kids questionnaire. Hand motor impairments, markedly more prevalent than hand sensory impairments, were moderately correlated with manual ability measures and predicted 58% of their variance. Consequently, manual ability cannot simply be inferred from hand impairments and should be measured and treated per se. / L'objectif de ce travail était d'étudier les déficiences de la main et l'habileté manuelle chez les enfants infirmes moteurs d'origine cérébrale (IMOC) ainsi que de clarifier leur relation. Apprécier la gravité des déficiences de la main nécessite des données normatives afin de différencier les dysfonctionnements réels des enfants IMOC des difficultés normales compte tenu de leur âge, sexe, ou latéralité. Etant donné l'absence de normes quant à la dextérité manuelle grossière et la dextérité digitale fine, une première étude a été réalisée afin d'examiner le développement normal de ces deux types de dextérité. Des normes sur les dextérités manuelle grossière et digitale fine ont ainsi pu être établies. Une deuxième étude a été effectuée afin de développer et valider à travers le modèle de Rasch une mesure de l'habileté manuelle chez les enfants IMOC. L'invariance du questionnaire ABILHAND-Kids a également testée à travers différents sous-groupes démographiques et cliniques d'enfants IMOC. Enfin, une troisième étude a été réalisée afin de quantifier les déficiences de la main chez les enfants IMOC et d'investiguer leur relation avec l'habileté manuelle. Les déficiences motrices de la main, plus prévalentes que les déficiences sensitives, étaient modérément corrélées avec les mesures d'habileté manuelle et prédisaient 58% de leur variance. En conséquence, l'habileté manuelle ne peut être simplement inférée à partir des déficiences de la main et devrait donc être mesurée et traitée pour elle-même.

La récupération optimale des amplitudes articulaires (AAs) et de la force musculaire est un objectif crucial de la réadaptation fonctionnelle intensive (RFI) à la suite d’une lésion médullaire (LM). Le but de la présente étude était de documenter les changements d’AAs des membres supérieurs durant la RFI chez des individus (n = 197) ayant subi une LM et d’établir le lien avec l’autonomie fonctionnelle. Les données (AA, force musculaire, spasticité, déficiences secondaires, autonomie fonctionnelle) ont été collectées à l’admission et au congé de la RFI. Des analyses descriptives, des tests d’association entre les changements d’AAs et des variables indépendantes (douleur, spasticité, déficiences secondaires, force) et des analyses multivariées ont été utilisées. Les individus ayant une paraplégie présentent peu de déficit d’AAs à l’épaule comparés à ceux ayant une tétraplégie. Parmi ces derniers, une majorité présente des AAs sous les valeurs de normalité en fin de RFI. Le groupe D, établi selon l’évaluation de l’American Spinal Injury Association (ASIA D) présente des pertes d’AAs plus importante qu’attendue. La douleur au niveau articulaire est un facteur influençant les changements d’AAs, particulièrement dans ce groupe. La force musculaire chez les personnes ayant une tétraplégie sévère (ASIA ABC) est plus faible que celle du groupe ayant une lésion moins sévère (ASIA D). Généralement, le gain de force corrèle avec le gain d’AA. La force musculaire, les AAs et le nombre de déficiences secondaires sont les principaux éléments influençant l’autonomie fonctionnelle. En conclusion, la perte d’AA est plus importante à l’articulation de l’épaule et, pour plusieurs individus, malgré un gain significatif, les AAs n’atteignent pas les valeurs de référence au congé de la RFI. La force musculaire et certaines déficiences secondaires sont des éléments à considérer pour expliquer les pertes d’AAs et d’autonomie fonctionnelle. Les études futures devront clarifier certains aspects dont l’atteinte de la rotation médiale qui semble montrer un patron différent de récupération en comparaison des autres mouvements de l’épaule. De plus, les études devront montrer si ces changements et résultats sont maintenus après le congé de la RFI. / Optimal recovery of range of motion (ROM) and strength are critical objectives of intensive rehabilitation following spinal cord injury (SCI). The aim of this study was to characterize the evolution of ROM and strength at the upper limb and analyze their relationship with functional independence during intensive rehabilitation. Data ROM, strength, spasticity, secondary impairments, functional independence) from 197 participants with SCI were collected at admission and discharge from intensive rehabilitation and were analyzed with descriptive statistics and multivariate analyses (regressions, ANOVA). Specific association analyses were used to determine the level of association between ROM, strength and independent variables such as pain, spasticity and secondary impairments. Lesser deficit in ROM was observed in participants with paraplegia compared to those with tetraplegia. The deficit in individuals with tetraplegia was larger to an extent that most of them did not reach normality in ROM at shoulder joint. Surprisingly, individuals with less severe injury according to the American Spinal Injury Association classification (ASIA D) showed larger deficit of ROM than expected. Joint pain was related to reduce ROM, particularly in participants with ASIA D lesion. Values of muscle strength in individuals with more severe tetraplegia (ASIA ABC) are lower than the ones observed in individuals with less severe injury (ASIA D). Overall, strength and ROM were correlated, except for medial rotation movement. ROM, strength, and secondary impairments are the major determinants of functional independence. In conclusion, shoulder joint was the most affected joint of the upper limb, and, despite of significant gains of ROM, abnormalities were greater than expected. Strength and some secondary impairment were related in loss of ROM and functional independence throughout rehabilitation. More study will be needed to understand the medial rotation movement at the shoulder that seems to evolve differently from other movements, and to determine whether or not changes observed during rehabilitation are maintained over time.

Les troubles musculo-squelettiques du membre supérieur (TMS-MS) peuvent avoir un impact négatif sur l'autonomie d’une personne. À ce jour, il n’existe pas d’outils en français évaluant les limitations d'activités et les restrictions de participation, disposant de bonnes propriétés métrologiques et d'applicabilité dans un contexte clinique marqué par des contraintes de temps. L’Upper Limb Functional Index (ULFI), qui présente de bonnes qualités métrologiques et applicabilité clinique adéquate, s'avère un outil intéressant pour les ergothérapeutes de par son approche centrée sur la personne. Toutefois, il n'était disponible qu'en anglais et en espagnol. La présente recherche, constituée de deux études, visait à adapter l’ULFI à la population canadienne française et à évaluer ses propriétés métrologiques et son applicabilité clinique. La première étude a examiné sa cohérence interne, sa validité convergente et son applicabilité clinique auprès de 50 patients bilingues atteints de TMS-MS. La seconde étude visait à analyser sa fidélité test-retest et sa sensibilité au changement auprès de 60 patients francophones. Les résultats ont révélé que l'ULFI-CF possède des propriétés métrologiques solides : une cohérence interne élevée (α de Cronbach = 0,93), une excellente fidélité test-retest (CCI = 0,87-0,95), une excellente validité convergente (r = 0,70-0,85) et une sensibilité au changement de bonne à excellente (tailles d'effet = 0,49-0,88 et r = 0,64 pour la section 1). L'ULFI-CF démontre également une bonne applicabilité clinique. En conclusion, l’ULFI-CF s’avère un outil pertinent pour les cliniciens œuvrant auprès d’une clientèle canadienne française souffrant d'un TMS-MS dans un contexte clinique marqué par des contraintes de temps. / Upper limb musculoskeletal disorders (UL-MSD) can negatively impact on patients' autonomy. There are no existing outcome measures available in French to assess activity limitations and participation restrictions caused by UL-MSD that have sound metrological properties and are applicable in a clinical context where clinicians have limited assessment time for each patient. The Upper Limb Functional Index (ULFI), having good metrological qualities and clinical applicability, is a relevant tool for clinicians since it promotes a patient-centered approach. However, the tool was only available in English and Spanish until now. This research project included two studies and aimed at adapting the ULFI to the French Canadian population and to assess the metrological properties of the adapted version (ULFI-FC) and its clinical applicability. The first study examined its internal consistency, convergent validity and clinical applicability among 50 bilingual patients with UL-MSD. The second study aimed to analyse its test-retest reliability and responsiveness among 60 French-speaking patients. The findings revealed that the ULFI-FC possesses sound metrological properties: a high internal consistency (Cronbach α = 0.93 for Part 1), an excellent test-retest reliability (ICC = 0.87-0.95), an excellent convergent validity (r = 0.70-0.85), and good to excellent responsiveness (effect size = 0.49-0.88; and r = 0.64 for Part 1), as well as good clinical applicability in a context where assessment time devoted to each patient is limited. In conclusion, the ULFI-CF is a relevant and attractive tool assessing activity limitations and participation restrictions for clinicians working with French Canadian UL-MSD patients in a busy clinical setting.

Ces dernières années, des travaux importants ont été observés dans le développement du contrôle prothétique afin d'aider les personnes amputées du membre supérieur à améliorer leur qualité de vie au quotidien. Certaines prothèses myoélectriques modernes des membres supérieurs disponibles dans le commerce ont de nombreux degrés de liberté et nécessitent de nombreux signaux de contrôle pour réaliser plusieurs tâches fréquemment utilisées dans la vie quotidienne. Pour obtenir plusieurs signaux de contrôle, de nombreux muscles sont requis mais pour les personnes ayant subi une amputation du membre supérieur, le nombre de muscles disponibles est plus ou moins réduit selon le niveau de l’amputation. Pour accroître le nombre de signaux de contrôle, nous nous sommes intéressés au biceps brachial, vu qu’anatomiquement il est formé de 2 chefs et que de la présence de compartiments a été observée sur sa face interne. Physiologiquement, il a été trouvé que les unités motrices du biceps sont activées à différents endroits du muscle lors de la production de diverses tâches fonctionnelles. De plus, il semblerait que le système nerveux central puisse se servir de la synergie musculaire pour arriver à facilement produire plusieurs mouvements. Dans un premier temps on a donc identifié que la synergie musculaire était présente chez le biceps de sujets normaux et on a montré que les caractéristiques de cette synergie permettaient d’identifier la posture statique de la main lorsque les signaux du biceps avaient été enregistrés. Dans un deuxième temps, on a réussi à démontrer qu’il était possible, dans un cube présenté sur écran, à contrôler la position d’une sphère en vue d’atteindre diverses cibles en utilisant la synergie musculaire du biceps. Les techniques de classification utilisées pourraient servir à faciliter le contrôle des prothèses myoélectriques. / In recent years, important work has been done in the development of prosthetic control to help upper limb amputees improve their quality of life on a daily basis. Some modern commercially available upper limb myoelectric prostheses have many degrees of freedom and require many control signals to perform several tasks commonly used in everyday life. To obtain several control signals, many muscles are required, but for people with upper limb amputation, the number of muscles available is more or less reduced, depending on the level of amputation. To increase the number of control signals, we were interested in the biceps brachii, since it is anatomically composed of 2 heads and the presence of compartments was observed on its internal face. Physiologically, it has been found that the motor units of the biceps are activated at different places of the muscle during production of various functional tasks. In addition, it appears that the central nervous system can use muscle synergy to easily produce multiple movements. In this research, muscle synergy was first identified to be present in the biceps of normal subjects, and it was shown that the characteristics of this synergy allowed the identification of static posture of the hand when the biceps signals had been recorded. In a second investigation, we demonstrated that it was possible in a virtual cube presented on a screen to control online the position of a sphere to reach various targets by using muscle synergy of the biceps. Classification techniques have been used to improve the classification of muscular synergy features, and these classification techniques can be integrated with control algorithm that produces dynamic movement of myoelectric prostheses to facilitate the training of prosthetic control.

La maladie de Parkinson (MP) est la deuxième maladie neurodégénérative la plus répandue au Canada et dans d’autres pays industrialisés. Cette pathologie se caractérise par des symptômes moteurs tels que les tremblements de repos, la rigidité musculaire, la difficulté à initier les gestes volontaires et la lenteur dans l’exécution des mouvements (i.e., akinésie et bradykinésie). Des symptômes non moteurs, tels que des troubles cognitifs, de sommeil et autres sont également couramment rencontrés. L’activité physique s’est montrée jusqu’à ce jour un complément intéressant aux traitements pharmacologiques et neurochirurgicaux existants pour soulager les symptômes de la MP. Cependant, malgré les connaissances acquises jusqu’à présent concernant l’impact de l’exercice physique chez les personnes atteintes de cette maladie, il est possible de constater que plusieurs questions demeurent encore sans réponse ou peu élucidées. Le présent travail s’insère donc dans un immense projet de recherche qui a pour but de combler certaines de ces lacunes. Plus précisément, l’objectif principal de cette thèse est d’évaluer les effets d’un entrainement de type aérobie chez une population atteinte de la MP sur les paramètres de marche, la mobilité du membre supérieur et les structures anatomiques cérébrales. Un second objectif est d’observer les relations existantes entre ces trois composantes, et d’autres paramètres tels que l’amélioration des capacités aérobies, les fonctions exécutives et les capacités d’apprentissage d’une nouvelle séquence motrice. Vingt adultes en bonne santé et 19 personnes atteintes de la MP ont participé à un programme d’entraînement de 3 mois sur vélo stationnaire, à raison de 3 séances par semaine durant lesquelles la durée (20 à 40 minutes) et l’intensité (60% à 80% de la fréquence cardiaque maximale) étaient augmentées de façon progressive. Plusieurs mesures telles que le patron de la I marche, la mobilité du membre supérieur, les fonctions exécutives, l’apprentissage d’une tâche motrice, les capacités aérobies (VO2 pic), les symptômes moteurs de la MP et quelques métriques provenant de données d’imagerie par résonance magnétique ont été acquises avant et après le programme d’exercice. Les résultats ont permis de démontrer qu’un entraînement de 3 mois sur vélo stationnaire est bénéfique pour les gens atteints de la MP. En effet, ce type d’exercice permet d’augmenter la cadence et la vitesse marche. Il est également possible de réduire la force antagoniste, en plus d’améliorer la propagation du signal neuromusculaire antagoniste, améliorant globalement la mobilité du membre supérieur. Finalement, un exercice aérobie de 3 mois permettre également d’augmenter le volume de certaines structures cérébrales, tel que le globus pallidus. Ce projet de recherche est parmi les premiers à démontrer l’efficacité d’un programme d’entraînement aérobie sur vélo stationnaire pour améliorer les paramètres de la marche et la mobilité du membre supérieur. Cette étude est également la première à investiguer les effets de l’exercice sur les structures cérébrales de personnes atteintes de la MP et ainsi essayer de comprendre les mécanismes qui sont sous-jacents aux améliorations des symptômes moteurs et non-moteurs suite à un programme d’activité physique d’intensité modérée à élevée. Nous croyons que les résultats obtenus aideront les spécialistes de l’activité physique à offrir une prescription d’exercice adaptée et variée pour la population de gens atteints de la maladie de Parkinson. / Parkinson’s disease (PD) is the second most common neurodegenerative disease in Canada and other industrialized countries. The pathology is characterized by motor symptoms such as resting tremor, muscle rigidity, difficulty in initiating voluntary gestures and slowness in the execution of movements (i.e. bradykinesia). Non-motor symptoms, such as cognitive impairment, sleep disorders and others are commonly encountered. To date, physical activity has been an interesting complement to existing pharmacological and neurosurgical treatments to relieve the symptoms of PD. However, despite the knowledge gained so far about the impact of physical exercise in patients with the disease, it is possible to note that many questions remain unanswered or unclear. This work is part of a larger research project that aims to fill some of theses gaps. More specifically, the main objective of this thesis is to evaluate the effects of an aerobic training in a population with PD on walking parameters, upper limb mobility and anatomical brain structures. A second objective is to observe the relationships existing between these three components, and with other parameters such as the improvement of aerobic capacities, the executive functions and the learning capacities of a new motor skill. 20 healthy adults and 19 persons with PD participated in a 3-month stationary recumbent bicycle training program, with 3 sessions per week during which the duration (20 to 40 minutes) and intensity (60 to 80%) were increased gradually. Several measures such as walking pattern, upper limb function, executive functions, learning of a new motor skill, aerobic capacities (VO2 peak), motor symptoms of PD and magnetic resonance imaging were acquired before and after the exercise program. The results showed that a 3-month training on stationary bike is beneficial for people with PD. Indeed, this type of exercise can increase the cadence and walking speed. It is also possible III to reduce the antagonist force, in addition to improve the propagation of this neuromuscular signal, generally improving the mobility of the upper limb. Finally, an aerobic exercise of 3 months can also increase the volume of certain brain structures, such as globus pallidus. This research project is among the first to demonstrate the effectiveness of a stationary bicycle aerobic exercise program to improve gait parameters and upper limb function in persons with PD. This study is also the first to investigate the effects of exercise on the brain structures of these patients and to try to understand the mechanisms that underlie improvements in motor and non-motor symptoms following a moderate to high intensity exercise program. We believe that the results obtained will help physical activity specialists to provide a more tailored and varied exercise prescription for people living with Parkinson’s disease.

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Les troubles musculo-squelettiques de l'épaule sont notamment le résultat de pratiques restrictives impliquant des postures inappropriées, des efforts musculaires élevés (au-dessus de la tête) et des mouvements répétitifs. Les manutentionnaires comptent parmi les travailleurs les plus à risque. Les experts semblent utiliser des techniques plus avantageuses que les novices pour réduire leur exposition aux facteurs de risque. L'objectif de cette étude est de déterminer la contribution articulaire du membre supérieur pour caractériser les postures et les stratégies optimales à adopter dans le milieu de travail. Trente-deux travailleurs (16 experts et 16 novices) ont participé à une tâche expérimentale de manutention impliquant 24 levées de charge en hauteur selon 4 conditions (2 poids x 2 hauteurs). Les techniques de travail ont été quantifiées en fonction de la contribution tridimensionnelle de chaque articulation à la hauteur de la caisse. Pour localiser les centres articulaires et les axes de rotation et personnaliser le modèle cinématique, une série d'essais statiques et de mouvements a été réalisée. Un pourcentage de la hauteur atteinte a été attribué à chaque articulation. Des différences significatives entre les experts et les novices sont systématiquement apparues, quelles que soient les conditions expérimentales ou l'articulation observée. Les principales différences se sont produites au début de la tâche alors que les experts et les novices ont approché la boîte. Les articulations ont présenté un total de six intervalles avec des différences significatives entre les deux groupes. L’intervalle de 0 % à 19 % de la hauteur présente une différence au niveau du tronc (p= 0,017), de 0 % à 37 %, une différence s'est produite à SCAC (p= 0), de 32 % à 43 % au poignet et aux coudes (p = 0,009) et enfin de 0 % à 26 % des différences se sont produites aux membres inférieurs (p<0,001). D’une part, la technique des experts limite l'utilisation de l'épaule en rapprochant la boîte proche du corps ainsi qu'en privilégiant la contribution des articulations distales du bras. D’autre part, les novices semblent compter davantage sur l'amplitude de l'épaule pour effectuer la tâche. / Musculoskeletal disorders of the shoulder are the result of restrictive practices involving inappropriate postures, high muscular effort (above the head) and repetitive movements. Stevedores are among the most at risk workers. Experts seem to use more advantageous techniques than novices to reduce their exposure to risk factors. The objective of this study is to determine the joint contribution of the upper limb to characterize the optimal postures and strategies to adopt in the workplace. Thirty-two workers (16 experts and 16 novices) participated in an experimental handling task involving 24 load lifts at height under 4 conditions (2 weights x 2 heights). The work techniques were quantified according to the three-dimensional contribution of each joint to the height of the body. To locate the joint centres and axes of rotation and customize the kinematic model, a series of static tests and movements were performed. A percentage of the height achieved has been assigned to each joint. Significant differences between experts and novices systematically appeared, regardless of the experimental conditions or the articulation observed. The main differences occurred at the beginning of the task as the experts and novices approached the box. The articulation contributions presented a total of six intervals with significant differences between the two groups. The range of 0% to 19% of height has a difference at the trunk (p= 0.017), 0% to 37%, a difference occurred at SCAC (p= 0), 32% to 43% at wrist and elbow (p= 0.009) and 0% to 26% of the differences occurred at the lower limbs (p<0.001). On the one hand, the expert technique limits the use of the shoulder by bringing the box closer to the body and by prioritizing the contribution of the distal joints of the arm. On the other hand, novices seem to rely more on the amplitude of the shoulder to perform the task.

Les exercices neurodynamiques sont fréquemment recommandés par les physiothérapeutes pour améliorer la douleur et la fonction chez des individus atteints du syndrome du tunnel carpien (STC). Toutefois, l’efficacité de ces exercices demeure incertaine considérant que leurs mécanismes thérapeutiques reposent largement sur des bases théoriques. En fait, peu d’études ont rapporté quantitativement les effets des exercices neurodynamiques sur l’intégrité biologique et les propriétés biomécaniques du nerf médian au poignet (effets périphériques) et sur la structure et la fonction des aires corticales motrices (effets centraux). Les objectifs principaux de cette thèse étaient 1) d’évaluer les qualités psychométriques des mesures d’excursion longitudinale du nerf médian à l’aide de l’imagerie quantitative par ultrasonographie, 2) de caractériser les adaptations périphériques et centrales potentiellement liées à la performance des exercices neurodynamiques et 3) d’évaluer la faisabilité et l’efficacité d’un programme fondé sur les exercices neurodynamiques offerts à des individus atteints du STC. Pour répondre à ces objectifs, quatre projets distincts ont été menés : Projet no1 : La fidélité test-retest et le changement minimal détectable des mesures d’excursion longitudinale du nerf médian ont été quantifiés chez un groupe de 11 individus asymptomatiques et sept individus atteints du STC. Projet no2: La validité concourante entre les mesures de l'excursion longitudinale d’un modèle artificiel de nerf médian obtenues à l’aide de l’imagerie quantitative par ultrasonographie et d’un système tridimensionnel d'analyse de mouvement a été évaluée. Projet no3 : Une étude clinique exploratoire a été réalisée pour évaluer les effets périphériques et centraux d’un programme d’exercices neurodynamiques auprès d’une cohorte de 14 individus atteints du STC. Projet no4 : Une étude clinique pilote randomisée a été réalisée pour évaluer la faisabilité d’un programme d’exercices neurodynamiques préopératoire exécuté par 15 individus atteints du STC en attente d’une première chirurgie de décompression et évaluer l’efficacité de ce programme chez ces mêmes individus pour améliorer l’intégrité biologique, les propriétés biomécaniques du nerf médian; réduire la douleur, les déficiences sensorimotrices et optimiser la capacité fonctionnelle du membre supérieur en comparaison à un groupe contrôle de 15 individus atteints du STC ne complétant aucun programme d’exercice avant et après la chirurgie (approche actuelle). En résumé, les résultats des projets no1 et 2 soutiennent que i l’imagerie quantitative par ultrasonographie est un outil fidèle et valide pour mesurer l’intégrité biologique et l’excursion longitudinale du nerf médian. Les résultats du projet no3 suggèrent que les changements cliniques observés suite aux exercices neurodynamiques potentialisent les adaptations centrales alors qu’ils n’ont aucun ou peu d’effets sur les adaptations périphériques, notamment l’excursion du nerf médian. Les résultats du projet no4 démontrent que, bien que le programme d’exercices neurodynamiques proposé soit faisable et relativement sécuritaire lorsqu’offert à des individus en attente d’une chirurgie de décompression, ils ne démontrent pas la supériorité du programme proposé sur l'amélioration des déficiences sensorimotrices, de la douleur et des capacités fonctionnelles des membres supérieurs chez les patients atteints de STC immédiatement avant ou un mois après une opération de décompression du canal carpien par rapport à l’approche actuelle. Certains résultats, démontrant des tailles d’effet modérées à importantes ou qui tendaient vers le seuil statistiquement significatif, appuient toutefois la pertinence de poursuivre les efforts de recherche. / Neuromobilizations exercises are frequently advocated by physiotherapists to improve pain and function in individuals with Carpal Tunnel Syndrome (CTS). However, the effectiveness of these exercises remains uncertain since they remain in most part based on theoretical and empirical foundations. In fact, few studies have reported the effects of neurodynamic exercises on the biological integrity and biomechanical properties of the median nerve at the wrist (peripheral adaptations) and on the structure and function of cortical motor areas (central adaptations). The main objectives of this thesis were 1) to evaluate the psychometric properties of median nerve longitudinal excursion measurements using quantitative ultrasound imaging, 2) to characterize the peripheral and central adaptations potentially linked to the performance of neuromobilization exercises and 3) to evaluate the feasibility and effectiveness of a neuromobilization exercise program completed by individuals with CTS. To meet these objectives, four separate projects were conducted. Project # 1: Test- retest reliability and minimal detectable change in median longitudinal nerve excursion measurements were evaluated in a group of 11 asymptomatic individuals and seven individuals with CTS. Project # 2: The concurrent validity between longitudinal excursion measurements of an artificial median nerve model obtained with quantitative ultrasound imaging and a three- dimensional motion analysis system was evaluated. Project # 3: An exploratory clinical study was conducted to evaluate the potential peripheral and central adaptations following completion of a neuromobilization exercise program in a cohort of 14 individuals with CTS. Project # 4: A pilot randomized clinical trial was conducted to evaluate the feasibility of a preoperative neuromobilization exercise program performed by 15 individuals with CTS awaiting decompression surgery and to evaluate the efficacy of this program for these same individuals to improve the biological integrity, biomechanical properties of the median nerve; reduce pain, sensorimotor deficiencies and optimize upper limb functional capacity compared to a control group of 15 individuals with CTS that does not perform any exercise program before and after carpal surgery (standard care). In summary, the results of projects # 1 and 2 demonstrate that ultrasound imaging is a reliable and valid tool for measuring the biological integrity and longitudinal excursion of the iii median nerve. The results of project # 3 suggest that the clinical changes observed following neuromobilization exercises potentiate central adaptations while they have no or little effect on peripheral adaptations, including nerve excursion. The results of project # 4 demonstrate that, although the proposed neuromobilization exercise program is feasible and relatively safe when completed by individuals awaiting decompression surgery, they do not demonstrate the superiority of the proposed program in improving sensorimotor impairments, pain and upper extremity functional abilities in individuals with CTS immediately before or one month after carpal tunnel decompression surgery compared with standard care. However, pain subscales and biological integrity outcomes demonstrated moderate to large effect sizes or trends towards the statistically significance, thus supporting the need for further research.