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

Firefighting is associated with high rates of musculoskeletal (MSK) injury. Overexertion is the most common source of MSK injury among firefighters. Evaluation of how tasks are performed can identify injury risks. Use of video-based software can help quantify firefighter tasks, but requires accuracy despite complex movement and equipment/clothing interfering with line of sight. Therefore, the purpose of this study was to describe hip and knee joint motion performance while lifting a high-rise pack (HRP) from floor to shoulder and to determine the relationship between hip joint displacement and isolated hip and knee joint angles. All the tasks were captured and measured as part of a larger FIREWELL study involving a total of 48 active firefighters. The kinematic information was extracted with the Dartfish© program using angle tracking and positional coordinates methods. The results of the current study indicate that lifting a high-rise pack involves a knee arc of motion of 84 ⁰ (SD = 29⁰) for the left side and 96 ⁰ (SD = 33⁰) for the right side. Displacement of the hip joint may be useful to estimate knee motion where angle measurements cannot be reliably obtained. The need to normalize displacement by height remains unclear. Future studies on video capture methods should focus on the a) reliability, b), ability to potential measure for change, c) predictive value of different movement indicators in task retraining videos. / Thesis / Master of Science (MSc)

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La scoliose idiopathique de l’adolescence (SIA) est une déformation 3D de la colonne vertébrale, la plus fréquente en orthopédie pédiatrique. Elle peut créer de la douleur, une diminution de l’estime de soi et entraîner plusieurs complications comme des problèmes respiratoires et cardiaques. Si l’étiologie de la SIA est peu connue, il est admis qu’elle est multifactorielle et pourrait impliquer une asymétrie vestibulaire. L’objectif de ce mémoire était d’évaluer l’asymétrie de la voie vestibulospinale chez des adolescentes avec une SIA, par l’analyse spectrale entre l'activité vestibulaire évoquée et la réponse posturale. Méthode: 7 adolescentes avec une SIA et 15 sans SIA ont reçu une stimulation vestibulaire électrique de type stochastique tout en se tenant debout sur une plateforme de forces. Différentes configurations des électrodes ont permis d’induire des stimulations binaurales ou monaurales (gauche et droite), ce qui a induit des changements dans les forces de réaction au sol. La cohérence vestibulo-posturale, la phase et la corrélation croisée entre l’activité vestibulaire et les forces de réaction au sol ont été calculées. Afin de soutirer davantage d’information sur la transformation sensorimotrice, nous avons calculé la norme et l’orientation du vecteur postural résultant. Finalement, nous avons exploré la relation entre l’asymétrie vestibulo-posturale et la sévérité de la scoliose. Résultats: Les adolescentes avec une SIA ont montré une asymétrie dans la cohérence vestibulo-posturale, de même qu’une plus grande variabilité de la phase et un plus lent délai du pic de la corrélation croisée lors de la comparaison des conditions de stimulations monaurales droite et gauche. L’analyse du vecteur postural résultant a révélé une orientation déviée de l’espace intéraural lors des stimulations monaurales gauches. Toutefois, l’asymétrie observée semble être atténuée lors de stimulations binaurales. Conclusion : Les résultats suggèrent une asymétrie de la transformation vestibulo-posturale chez les adolescentes avec une scoliose idiopathique. / Adolescence idiopathic scoliosis (AIS) is a 3D deformation of the spine, the most common in pediatric orthopedics. It can cause pain, lower self-esteem, and lead to several complications such as pulmonary and cardiac problems. The etiology of AISis little known, but it is believed to be multifactorial and could imply vestibular asymmetry. The objective of this dissertation was to assess the asymmetry of the vestibulospinal pathways in adolescent girls with AIS, using spectral analysis between the vestibular evoked activity and the postural response. Methods: 7 adolescent girls with AIS and 15 healthy controls received a stochastic electrical vestibular stimulation (SVS) while standing on a force platform. Different electrodes configurations were used to induce binaural or monaural stimulation (leftand right), which induced changes in ground reaction forces. Vestibulo-postural coherence, phase and cross-correlation between vestibular activity and ground reaction forces were calculated. To extract more information on sensorimotor transformation, we calculated the norm and the orientation of the resulting postural vector. Finally, we explored the relationship between vestibulo-postural asymmetry and the severity of scoliosis. Results: Adolescent girls with AIS showed asymmetrical vestibulo-postural coherence, greater phase variability and a delayed peak of the cross-correlation when comparing the right and left monaural stimulation. During left monaural stimulation, the resulting postural vector also deviated from the interaural axis in the AIS group. The asymmetry observed, however, seems to be reduced during binaural stimulation. Conclusion: The results suggest an asymmetry in the vestibulo-postural transformation in adolescent girls with idiopathic scoliosis.

L'obésité est devenue au fil du temps une épidémie mondiale qui touche autant les adultes que les enfants et qui préoccupe l'ensemble des pays. Les coûts de l'obésité et les conséquences sur les individus en font, aujourd'hui, une maladie reconnue par l'organisme mondiale de la santé. Les pathologies associées à l'obésité sont nombreuses et complexes : diabète de type II, maladies cardio-vasculaires, problèmes d'insuffisance cardiaque, problèmes de perfusion musculaire à l'effort, ou encore déformation de la charpente osseuse. Chez l'adulte, il est maintenant reconnu que l'obésité a un impact négatif sur la stabilité posturale dynamique et statique. Chez l'enfant, parce que la croissance interfère, la question reste entière malgré quelques études en accord avec les résultats obtenus chez l'adulte. Afin de contribuer à l'amélioration des connaissances posturales chez l'enfant, nous avons analysé, d'une part l'effet du surpoids, de l'âge et du sexe sur la stabilité posturale en statique de l'enfant âgé de 8 à 11 ans, et d'autres parts, les données d'accélérométrie qui étaient à notre disposition. Les enfants ont été divisés, en trois groupes en fonction de leur indice de masse corporelle (IMC < 20 kg/m , IMC > 20 kg/m2, IMC > 30 kg/m2). Les résultats obtenus ne montrent aucun effet d'IMC sur la stabilité posturale, un effet d'âge puisque les enfants de 8 ans sont moins stables vis-à-vis du déplacement de leur centre de pression, et aucun effet de sexe. Les données d'accélérométrie, quant à elles, ne montrent aucune différence d'activité physique en fonction de l'IMC. Ces résultats indiquent que les enfants de cette étude, en surpoids, ne sont pas moins stables que les sujets sans surpoids ni moins actifs.

L’être humain a la capacité de maintenir son équilibre statique en position debout. Cela semble simple, toutefois un ensemble de systèmes sensoriels régit cet équilibre. Il peut être influencé par le retrait de ces informations sensorielles afférentes. De plus, il est reconnu que le contrôle postural utilise des ressources attentionnelles. L’utilisation de tâche cognitive concurrente permet de charger l’attention et d’influencer le contrôle postural. L'objectif de ce mémoire est d'évaluer si l’utilisation de stimulation électrique stochastique sous le seuil de perception permet d’améliorer le contrôle postural. Cette technique d’enrichissement permet la détection de signaux faibles normalement non détectés. Le retrait des informations visuelles et l’ajout d’une tâche cognitive secondaire permettra d’augmenter le niveau de difficulté du contrôle postural. Les résultats obtenus montrent que l’enrichissement sensoriel n'a pas amélioré l’équilibre postural. De plus, lors de situations plus contraignante pour le contrôle postural, l’enrichissement sensoriel n’a pas amélioré l’équilibre. Ces résultats suggèrent que l’enrichissement sensoriel n’est pas bénéfique chez des jeunes adultes puisque, même en absence de vision et lors de la réalisation d’une tâche cognitive, le contrôle de l’équilibre n’est pas altéré. Par conséquence, il serait souhaitable d’utiliser ce protocole avec des personnes âgées puisque chez cette population, l’absence de vision et la réalisation d’une tâche cognitive augmentent drastiquement l’amplitude des oscillations posturales. De fait, il est fort probable que l’enrichissement sensoriel puisse leur être bénéfique.

L’initiation de la marche met en jeu des ajustements posturaux anticipatoires permettant l’exécution du premier pas. Ceux-ci sont caractérisés par un patron structuré de l’inhibition des soléaires suivis de l’activation des muscles tibiaux antérieurs. Le but de cette étude est d’analyser l’effet d’une inclinaison naturelle du tronc sur le patron moteur caractérisant l’initiation de la marche et de déterminer les conditions de posture initiale prédisant les deux composantes du patron. Vingt-quatre jeunes adultes ont participé à cette étude. Deux groupes ont d’abord été créés à partir de l’angle du tronc et deux modèles de régression ont ensuite permis de prédire les deux composantes du patron, soit l’inhibition des soléaires et l’activation du TA. Les inclinés arrière inhibaient les soléaires moins souvent que les inclinés avant et présentaient une activation initiale du soléaire plus petite et une co-activation initiale plus élevée. Les modèles de régression ont mis en évidence qu’une activation initiale du soléaire plus grande prédisait une inhibition.

Le triple saut est une discipline de l’athlétisme qui exige un mouvement combinant puissance, vitesse ainsi que résistance articulaire et musculaire. Au terme d’une course d’élan durant laquelle l’athlète développe une vitesse utilisable de manière efficiente pour la continuité du saut, le triple sauteur prend un « appel » sur la planche d’appel destinée à cette action. Cette prise d’appel est réalisée à partir du pied propulseur de l’athlète dont l’efficience est dépendante du bon équilibre de l’appui.Les objectifs de ce travail de thèse ont été de préciser, à partir des instruments de mesure d’un cabinet de podologie, l’influence de la pratique du triple saut sur la fonction d’équilibration et sur la qualité de l’appui. A cet effet, trois études ont été menées successivement. Le premier objectif a déterminé l'influence de la répétition de sauts sur la fonction d'équilibration. Le deuxième objectif a illustré, à travers une étude statique et dynamique, la comparaison des appuis plantaires avant et après un concours de triple saut. Enfin, le troisième objectif a évalué l’effet d’une chaussure d’entraînement sur la répartition de l’appui lors d’une prise d’appel.Les résultats de ces différentes recherches ont permis tout d’abord, de mettre en évidence les effets positifs de la répétition d’une tâche sur la fonction d’équilibration. Ensuite, la modification structurelle du pied engendrée par la succession des prises d’appel ne semble pas être un facteur dégradant la performance du saut. Enfin, la chaussure d’entraînement apparaît comme un élément important à la fois dans la prévention des blessures mais également dans la contribution à la performance. / The triple jump is an athletics discipline that requires a movement combining power, speed as well as joint and muscular resistance. At the end of an elk race during which the athlete develops an optimum speed, the triple jumper carry out a "take-off". This take-off is made from the booster foot of the athlete whose efficiency is dependent on the correct balance of the support foot.The aims of this thesis work have been to specify the influence of the practice of the triple jump on the balancing function and on the quality of the support. To this end, three studies have been carried out successively. The first objective determined the influence of the repetition of jumps on the equilibrium function. The second objective illustrated, through a static and dynamic study, the comparison of the plantar supports before and after a triple jump event. Finally, the third objective assessed the effect of a training shoe on the distribution of support during the take-off.The results of these various researches first made it possible to highlight the positive effects of repetition of a task on the equilibrium function. Secondly, the structural alteration of the foot generated by the succession of take-off does not appear to be a factor degrading the performance of the jump. Finally, the training shoe appears as an important element both in the prevention of injuries as well as in the contribution to the performance.