Le stress augmente le risque de développer des maladies cardiovasculaires (CV) ainsi que de mourir de ces maladies. Selon certaines hypothèses, ce phénomène se produirait par le biais de réponses répétés de réactivité physiologique élevée ou de récupération physiologique prolongée, suite à un épisode de stress. La stabilité à long terme des réponses physiologiques face au stress a reçu peu d’attention. Objectifs: (1) Évaluer la stabilité temporelle de la réactivité et de la récupération physiologique suite au stress, à travers l’évaluation des systèmes cardiovasculaires et nerveux autonome, et ce sur un intervalle de 3 ans. (2) Déterminer si le sexe et l'âge agissent comme des variables modératrices. Méthodologie: Un total de 134 hommes et femmes en santé ont été recrutés au sein de la communauté et ont pris part à 2 séances en laboratoire. Quatre tâches, d’une durée de 5 minutes chacune et composée d’un élément de stress interpersonnel différent, ont été administrées. Chaque tâche était suivie d’une période de récupération de 5 min. Des mesures de la fréquence cardiaque (FC), de la pression artérielle (PA) et de la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC : HF, LF et VLF) ont été obtenues. Des corrélations de Spearman et des régressions linéaires ont été effectuées. Résultats: Des corrélations test-retest significatives ont été obtenues pour toutes les mesures physiologiques, sauf pour la PA diastolique et la VLF, lors de la période de récupération. Aucune différence significative quant à la stabilité des réponses face au stress en fonction du sexe ou de l’âge des participants, n’a été trouvée. Conclusion: Les réponses physiologiques face au stress représentent des caractéristiques individuelles stables sur trois ans, peu affectées par le sexe et l’âge. / It is known that stress increases the risk of cardiovascular disease and mortality associated with these diseases. It is hypothesized that this may occur through chronically heightened physiological reactivity to or delayed recovery from stress. The long-term stability of physiological stress responses has received little attention. Objectives: To evaluate the 3-year stability of reactivity and recovery change scores across CV and autonomic parameters and assess whether sex and age moderate stability. Methodology: A total of 134 healthy participants underwent 2 laboratory stress protocols, including four 5-minute interpersonal stressors, each followed by a 5-minute recovery period. Heart rate (HR), blood pressure (BP), and HR variability (HF, LF, VLF) were obtained. Spearman rank correlations and linear regressions were performed. Results: Significant test-retest correlations emerged for all physiological measures except diastolic BP recovery and VLF recovery. No significant sex or age differences in the stability of stress reactivity or recovery emerged. Conclusion: Stress responses represent stable individual traits, little affected by sex and age.

L'électrostimulation est une méthode de mieux en mieux comprise en physiologie humaine. D'un autre côté, la rupture du tendon d'Achille amène chez la personne l'ayant subi une perte de force et de volume chronique. L'objet de ce projet fut d'observer si la force et le volume d'une jambe peuvent être améliorés avec l'aide d'un entraînement en électrostimulation. 9 sujets divisés en deux groupes (expérimental = 6, témoin = 3) ont subit un pré-test où fut mesurée leur force de contraction concentrique, excentrique et isométrique lors du mouvement de flexion plantaire. Le volume de la jambe fut également mesuré par la prise de la circonférence du mollet au niveau du ventre des gastrocnémiens. Le groupe expérimental a suivi un entraînement en électrostimulation des fléchisseurs plantaires d'une seule jambe à une fréquence de 50 Hz, 5 secondes de travail, 15 secondes de repos pendant 15 minutes. L'entraînement eu lieu 3 fois par semaine durant 8 semaines. Le groupe témoin ne suivit aucun entraînement particulier durant les 8 semaines. Un test identique au pré test fut repassé 4 semaines (test intermédiaire) après le début de l'entraînement (ou du non-entraînement pour le groupe témoin). L'ensemble des mesures de force et de volume (post-test) fut repris après les 8 semaines d'entraînement (ou de non entraînement pour le groupe témoin). Une analyse comparative de la force et du volume des deux jambes avant et après la période de 8 semaines fut effectuée pour les deux groupes. Nous avons observé une augmentation significative de force concentrique et isométrique pour la jambe entraînée par électrostimulation du groupe expérimental. Aucun autre gain de force ne fut significatif pour les autres groupes. Aucun gain de volume ne fut significatif pour aucun groupe. Ces résultats laissent croire que l'électrostimulation peut améliorer la force d'une jambe et que cette technique pourrait être employée pour aider ceux ayant subi une rupture du tendon d'Achille. D'autres recherches sont nécessaires sur des personnes ayant subi une rupture du tendon d'Achille pour observer si un gain de volume serait possible et si les paramètres de stimulation pourraient être améliorés. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Électrostimulation, Rupture tendon d'Achille, Triceps sural, Force.

Chez certaines espèces telles que le peuplier faux-tremble (Populus tremuloides Michx.), les arbres sont reliés entre eux par une racine mère due à leur mode de propagation par drageonnement. Ces liens racinaires remettent en question les notions classiques d'individualité des arbres pour l'accès aux ressources et pour la compétition, puisqu'ils permettent les échanges d'eau, de minéraux ou encore d'hydrates de carbone. Le but de cette étude était de démontrer qu'un arbre pouvait influencer la physiologie d'un autre arbre grâce au lien racinaire qui les unit. Pendant les étés 2007 et 2008, des couples de peuplier faux-tremble issus du drageonnement (i.e. 2 ramets reliés par une racine parentale) répartis en trois classes de hauteur (dominante, codominante et supprimée) ont été sélectionnés, puis les ramets situés en position distale par rapport à la racine parentale ont été manuellement défoliés. L'effet de la défoliation sur la photosynthèse, la conductance stomatique, la surface foliaire spécifique (SFS) et la concentration en sucres des feuilles a été mesuré sur les ramets non défoliés. Les résultats montrent que la défoliation d'un arbre a causé une réponse physiologique chez un autre arbre relié par la racine. A l'été 2007, l'effet de la défoliation a été plus important sur les ramets de la classe supprimée, dont la photosynthèse avait augmenté de 17% par rapport aux témoins non défoliés. L'effet était moins important sur les ramets codominants (augmentation de 14%) et dominants (12%). A l'été 2007, la SFS était plus importante pour les ramets supprimés, l'effet de la défoliation étant décroissant pour les classes codominante et dominante. Ce résultat suggère une augmentation plus importante des compétences photosynthétiques des ramets supprimés par rapport à ceux des autres classes de hauteur. À l'été 2008, aucun effet de la défoliation n'a été observé, probablement dû à des conditions d'humidité élevées résultant en des valeurs de conductance stomatique beaucoup plus élevées qu'en 2007 (+55%). Sous de fortes conditions d'humidité, la conductance hydrique foliaire ne limite pas la conductance stomatique, donc le taux d'assimilation du CO₂ était probablement à son maximum d'où l'absence d'augmentation du taux de photosynthèse. La concentration en sucres était identique pour les trois classes par rapport aux témoins pour les 2 années d'étude. Ce résultat indique que l'effet de la défoliation interviendrait surtout au niveau des compétences photosynthétiques des feuilles et non au niveau énergétique. Cette étude montre que les arbres peuvent interagir physiologiquement à travers les liens racinaires. La présence de liens racinaires devrait ainsi être considérée dans la dynamique de tels peuplements. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Défoliation, Drageons, Peuplier faux-tremble, Photosynthèse, Lien racinaire, Surface foliaire spécifique.

En forêt boréale, les couverts de mousses et de neige, deux isolants et importants régulateurs de la température du sol, sont susceptibles de changer considérablement avec les changements climatiques prévus. Nous avons évalué la réponse physiologique de l'épinette noire et du peuplier faux-tremble à différentes épaisseurs de mousses et de neige dans la pessière à mousses du sud-ouest du Québec. Pendant un an, des épinettes et peupliers de 10 ans ont poussé avec un couvert additionnel de mousses, sans couvert de mousses, avec un couvert de neige modifié pour retarder ou accélérer le dégel du sol, ou avec une dose de fertilisant d'azote. Au cours de la saison de croissance 2008, nous avons suivi le débourrement des deux espèces, leur rendement de fluorescence chlorophyllienne et leur contenu foliaire en carbone, azote et en isotopes stables 13C, 15N et 18O. Au printemps, les traitements qui ont impliqué l'ajout d'une couche isolante de mousse ou de neige ont refroidi le sol, tandis que l'enlèvement de la mousse et de la neige l'ont réchauffé. Une tendance prédominante est que le couvert du sol, qu'II soit neigeux ou végétal, a accru le taux de reprise de la photosynthèse au printemps. Réciproquement, l'enlèvement du couvert de neige et de mousses a été néfaste pour la reprise de la photosynthèse, particulièrement chez l'épinette, où l'on a enregistré un taux de transport d'électrons maximal 39.5% plus bas sans mousses qu'avec mousse additionnelle, et 16.3% plus bas suivant un dégel accéléré qu'avec un dégel retardé. Le rendement potentiel du PSII (Fv/Fm) était 3.3% plus bas sans mousse qu'avec mousse additionnelle, et 3.8% plus bas avec un dégel accéléré qu'avec un dégel retardé. Ces taux de reprise modérés étaient généralement accompagnés de contenus foliaires en azote plus bas. La reprise de photosynthèse et l'assimilation de nutriments affaiblis en l'absence d'une couche isolante de mousses ou de neige ont été principalement attribuées à une assimilation réduite de nutriments occasionnée par des changements au niveau de la microbiologie du sol probablement causés par une plus grande amplitude des variations journalières de la température du sol. Il est probable que les champignons mycorhiziens et/ou organismes décomposeurs du sol en aient été affectés dans leurs fonctions, perturbant les dynamiques de N du sol. Les deux espèces ont été affectées dans le même sens, mais le peuplier a réagi de façon moins importante. Le système racinaire de l'épinette, qui se développe en surface dans le profil du sol, rend l'assimilation de nutriments par voie mycorhizienne plus susceptible aux variations de température de l'air que le peuplier, qui développe ses racines davantage en profondeur. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Picea mariana, Populus tremuloides, changements climatiques, couvert de neige, couvert de mousses, température du sol, photosynthèse, fluorescence chlorophyllienne, rendement quantique du PSII, taux du transport d'électrons, isotopes stables.

L'exploitation des terres à des fins agricoles entraîne la présence de nombreux contaminants dans les milieux naturels, ce qui peut nuire à la faune qu'on y retrouve. Nous avons émis l'hypothèse que la présence de contaminants agricoles aurait un impact sur le métabolisme osseux du ouaouaron (Rana catesbeiana), puisque des difformités au niveau des pattes avaient auparavant été observées chez certains individus. Les grenouilles ont été capturées à l'été 2008 en six sites situés aux abords de la rivière Yamaska et choisis selon un gradient d'activité agricole. Elles ont par la suite été disséquées et leurs fémurs et phalanges ont été analysés à l'aide d'une technique d'imagerie numérique, grâce à l'appareil Skyscan 1172. Les phalanges des individus ont été analysées en histologie afin d'estimer leur âge par squelettochronologie. Une analyse sérique des principaux marqueurs du métabolisme osseux a aussi été effectuée. Nos résultats ont démontré que l'activité de la phosphatase alcaline augmentait en fonction du gradient d'exploitation agricole, supposant une atteinte hépatique. Aussi, les ouaouarons provenant du site de plus forte activité agricole présentaient un volume osseux réduit au niveau de la portion trabéculaire de la phalange, ainsi que de la portion corticale du fémur. De plus, les grenouilles capturées à ce site étaient significativement plus jeunes. Nous avons aussi voulu vérifier l'impact de certains pesticides au niveau cellulaire, en utilisant la lignée ostéoblastique murine MC3T3-E1 et la lignée ostéoblastique humaine MG-63. Il s'est avéré que l'atrazine et le métolachlore n'étaient pas cytotoxiques pour les cellules aux concentrations utilisées. Par contre, l'endosulfan, un pesticide organochloré, a été démontré cytotoxique, sa CL50 ayant été mesurée à 42,4µM. Nous avons par la suite tenté de documenter son mécanisme de toxicité par des mesures au cytofluoromètre. Nous avons pu démontrer par un marquage aux sondes PI et Annexine V que l'endosulfan induisait l'apoptose et la nécrose. De plus, le potentiel mitochondrial subit une dépolarisation forte et rapide après traitement à l'endosulfan, ce qui a été mesuré grâce à la sonde JC-1. Bien que l'apoptose soit induite par l'endosulfan et que le potentiel mitochondrial chute, nous n'avons pas été en mesure de mettre en évidence la production de ROS par marquage à la sonde H2DCFDA. Par contre, l'ajout de trois antioxydants différents, soit la vitamine C, la vitamine E et la N-acétyl-cystéine au milieu de culture a significativement réduit la mortalité, ce qui laisse présumer que la production de ROS serait à la base du mécanisme de toxicité de ce pesticide, mais que le marquage au H2DCFDA n' aurait pu le révéler. Le métabolisme osseux est souvent ignoré lors d'études toxicologiques. Ce projet ayant permis de révéler l'impact de contaminants agricoles sur le métabolisme osseux du ouaouaron ainsi que sur des cellules ostéoblastiques indique que cet aspect ne devrait pas être négligé lors de futures études. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : ostéoblaste, apoptose, endosulfan, ouaouaron, pesticides.

Texte remanié de: Dissertation--Universität Zürich--Philosophischen Fakultät, 2001/2002. / Bibliogr. p. 221-245.

L'élagage est une opération sylvicole qui consiste à enlever les branches situées sur le tronc jusqu'à une certaine hauteur de la couronne verte. Le but est de produire des billes de bois sans nœuds. C'est une pratique ancienne qui a fait l'objet de nombreuses études, mais rares sont celles qui se sont intéressées au choix de la saison d'élagage et son incidence sur la physiologie et la croissance du peuplier. Comprendre ces effets permettrait de développer des scénarios sylvicoles plus adaptés selon les conditions actuelles ou futures. L'objectif de cette étude était de déterminer les effets de la saison et de l'intensité d'élagage sur l'activité physiologique de 4 clones de peuplier hybride. L'apparition de branches épicormiques ou gourmands (rameaux qui poussent spontanément sur une partie du tronc exposé à la lumière) étant une réponse courante des peupliers à l'élagage, l'étude était dotée d'un second objectif : déterminer si ces branches constituent un puits ou une source d'énergie pour l'arbre. L'étude s'est déroulée dans une peupleraie localisée à New Liskeard, ON, dont les arbres ont été plantés au printemps 2007 à un espacement de 3,5 m (8 16 tiges.ha-1). Les élagages ont été effectués à l'automne 2009, au printemps 2010 et, à l'été 2010, à deux intensités différentes; 1/3 et 2/3 de la cime vivante, et un témoin non élagué. Les arbres élagués avaient une photosynthèse nette plus élevée que les témoins, mais l'effet était similaire pour les arbres élagués à 1/3 (+21.7%) et à 2/3 (+23.6%). L'élagage entrainait aussi une diminution des réserves de glucides dans les racines, qui était plus importante pour les arbres élagués à 2/3 (-29%) qu'à 1/3 (-22%). Ce résultat suggère que la réponse photosynthétique mise en place suite à l'élagage était insuffisante pour reconstituer l'ensemble des réserves. L'élagage a augmenté la concentration en azote foliaire et la discrimination du 13Carbone (δ13C), ce qui suggérait une meilleure résistance au stress hydrique. Deux ans après les traitements, élaguer 2/3 de la cime entrainait un ralentissement de la croissance peu importe la saison d'élagage, alors qu'élaguer à 1/3 en été n'affectait pas la croissance des arbres. De plus, élaguer en été entrainait une augmentation de la concentration d'azote dans les feuilles, de la conductance stomatique et de la discrimination du 13Carbone, ce qui indiquait de meilleures dispositions pour récupérer comparativement aux arbres taillés en automne et au printemps. La saison d'élagage jouait aussi un rôle important dans la production de branches épicormiques, puisque les arbres élagués en été ont produit significativement moins de gourmands que les arbres élagués en automne et au printemps, et ce indépendamment de l'intensité d'élagage. Les feuilles des branches épicormiques contribuaient à la photosynthèse globale de l'arbre, sans pour autant restaurer les réserves de glucides. La présence de ces branches n'a pas influencé la croissance en diamètre. Ces branches semblaient donc être auto-suffisantes en énergie. Nous avons conclu qu'élaguer à 1/3 de la cime en été était la meilleure option pour produire du bois de qualité sans affecter la croissance et la physiologie des peupliers. De même, si des branches épicormiques apparaissaient elles pouvaient être émondées sans perturber l'activité physiologique et la croissance subséquente des peupliers hybrides. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Peuplier, saison d'élagage, intensité d'élagage, physiologie, croissance, Populus.

La température a un effet prononcé sur les réactions physiologiques. Le métabolisme mitochondrial, qui permet de produire de l'énergie en présence d'oxygène (mode aérobie) ne fait pas exception à cette règle. Le muscle cardiaque est hautement dépendant de la production d'énergie générée par les mitochondries pour accomplir ses fonctions de pompage du sang. Bien qu'en général les mammifères régulent leur température corporelle autour de 37 °C, des variations thermiques peuvent se produire en période d'hibernation ou dans certaines situations cliniques (hypothermie induite pour la préservation d'un organe en vue d'une transplantation ou pour la protection du coeur durant la chirurgie ou hyperthermie lors d'un épisode de fièvre). Pour comprendre les effets de la température sur le métabolisme mitochondrial, les organismes ectothermes (qui ne régulent pas leur température corporelle) constituent un matériel biologique privilégié. Lorsqu'ils font face à une chute de température corporelle, ces espèces modifient la composition de leurs membranes cellulaires et mitochondriales. Une augmentation de la proportion des acides gras possédant des liens insaturés leur permet de conserver la fluidité membranaire, malgré l'effet rigidifiant d'une baisse de température. Les processus enzymatiques assurant la production d'énergie aérobie sont en bonne partie de protéines imbriquées dans la membrane mitochondriale interne, et donc possiblement affectés par la fluidité de cette membrane. L'objectif du Chapitre 1 était de déterminer l'impact d'un changement de composition membranaire sur les fonctions physiologiques ainsi que sur leur thermosensibilité dans les mitochondries de coeur de rat. Des variations dans la composition des membranes mitochondriales ont pu être induites par une modification du type d' huile (riche en gras saturés, monoinsaturés ou polyinsaturés) et du contenu en antioxydant (probucol) dans l'alimentation. Les différences de composition en acides gras des membranes mitochondriales cardiaques n'ont cependant pas engendré de différences au niveau de la respiration mitochondriale ou de sa thermosensibilité. Les résultats du Chapitre I ne supportent pas l'hypothèse d'un rôle primordial de la composition en acides gras des membranes sur les fonctions des protéines qui y baignent. La respiration mitochondriale est un processus complexe qui implique différentes réactions reliées entre elles. Ces réactions sont toutes influencées par la température mais pas nécessairement de la même façon. Dans le Chapitre II, nous avons décortiqué la respiration mitochondriale pour quantifier et comparer les effets de la température sur ces différentes étapes. Le but visé était d'identifier les sites pour lesquels la température peut causer une pression sélective particulièrement forte. Pour répondre à cette importante question, nous avons proposé une approche comparative en étudiant une espèce de poisson adaptée à des températures basses (le loup Atlantique, Anarhichas lupus) et une espèce qui conserve une température corporelle constante (le rat). La comparaison de la thermosensibilité de la respiration mitochondriale et de différentes étapes impliquées dans ce processus (Complexes l, II, III et IV du système de transport des électrons, ATPase, citrate synthase et pyruvate déshydrogénase) chez ces deux espèces a permis de démontrer clairement qu'une étape particulière, la pyruvate déshydrogénase, est parfaitement corrélée à la sensibilité thermique de la respiration mitochondriale. Cette enzyme n'étant pas située dans la membrane, les résultats corroborent ceux obtenus dans le Chapitre I et laissent supposer un contrôle de la respiration mitochondriale par des étapes situées avant l'entrée des électrons du système de transport des électrons. L'acquisition de nouvelles connaissances concernant les effets de la température et de différents substrats énergétiques sur le métabolisme mitochondrial chez les mammifères est aussi d'une grande importance dans la détection des maladies mitochondriales. La plupart des études qui tentent de détecter des anomalies du système respiratoire dans les mitochondries isolées ou les fibres cardiaques perméabilisées de mammifères effectuent des mesures entre 20 et 30 °C, mais rarement à la température physiologique (37 °C). Ces études utilisent des substrats énergétiques qui sont loin des conditions physiologiques rencontrées par les mitochondries dans leur environnement cellulaire. De plus, un problème survient régulièrement pour mettre en relation une mutation génétique affectant l'ADN mitochondrial et la détection d'une baisse de production d'énergie au niveau des mitochondries. Le manque de corrélation entre les analyses génétiques et la performance physiologique semble lié à l'excès apparent de certaines composantes des voies mitochondriales. C'est le cas du Complexe IV du système de transport des électrons. Lorsqu'une maladie survient et qu'elle supprime une partie de l'activité de ce complexe, la mesure de l'excès d'activité disponible permet d'évaluer précisément les implications potentielles de cette anomalie sur la production d'énergie. L'objectif du Chapitre III était de mieux comprendre les effets de la température et de différents substrats énergétiques sur la détermination d'une anomalie mitochondriale. Contrairement aux deux chapitres précédents qui ont travaillé avec des mitochondries isolées, dans ce troisième chapitre, nous avons utilisé des fibres cardiaques perméabilisées. Cette technique combinée à l'utilisation d'un appareil de mesure permettant une meilleure résolution, a rendu possible les mesures à 5 températures sur un tissu aussi petit que le ventricule gauche de souris. Les possibilités qui s'ouvrent grâce à l'utilisation de cette espèce sont grandes puisqu'il existe de nombreux modèles de souris génétiquement modifiées qui facilitent l'étude des anomalies reliées aux mitochondries. Les résultats démontrent clairement l'importance de travailler à la température physiologique et d'utiliser des combinaisons de substrats respectant le fonctionnement du système de transport des électrons. Ce projet fournit une importante base conceptuelle pour des analyses futures des fonctions mitochondriales, et ce autant dans un contexte biomédical que dans l'optique de comprendre l'évolution d'espèces dans différents habitats thermiques. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Cœur, Rat, Souris, Poisson, Composition membranaire, Sensibilité thermique, Système de transport des électrons, Respiration mitochondriale, Phosphorylation oxydative, Pyruvate déshydrogénase, Complexes mitochondriaux, Contrôle de la respiration mitochondriale.

Thèse (D. en biologie)--Université du Québec à Montréal, 2005. / En tête du titre: Université du Québec à Montréal. Bibliogr.: f. [167]-200. Publié aussi en version électronique.

Il a été démontré dans des travaux antérieurs qu'une interruption, lors d'une production d'un intervalle temporel, allonge l'intervalle produit proportionnellement à la durée pré-interruption. Ces expériences utilisaient un signal auditif et une situation de compatibilité entre la tâche et la réponse: l'estimation temporelle était interrompue lorsque le signal était interrompu. Cette étude vise à tester l'effet de durée pré-interruption (1) avec des stimuli auditifs et visuels, (2) dans une condition de non compatibilité entre le stimulus et la tâche à effectuer, c'est-à-dire lorsque l'estimation temporelle doit être interrompue lors de la présentation d'un stimulus. Les résultats confirment la généralité de l'effet de la localisation dans une variété de conditions de présentation de stimuli. Les intervalles produits (2.4 s) allongent en fonction de la durée pré-interruption dans des conditions de non compatibilité, peu importe la modalité des stimuli utilisés.