Le cotransporteur K+-Cl− de type 3 (KCC3) est un transporteur d’ions qui fait partie de la famille des cotransporteurs cation-Cl− et qui serait impliqué dans la régulation de la pression artérielle (PA). Pour comprendre comment il accomplit son rôle, nous avons procédé à la caractérisation détaillée du phénotype cardiovasculaire d’un modèle murin Kcc3−/−. Nous avons observé que ce modèle se distinguait de la souris type sauvage par une PA pulsée et une fréquence cardiaque plus basses, une PA diastolique plus élevée, une aorte isolée moins réactive à la stimulation adrénergique, une masse ventriculaire augmentée, une aldostéronémie plus élevée sans suppression de la rénine et divers troubles neurologiques. Ces données suggèrent que les désordres hémodynamiques chez la souris Kcc3−/− sont causés en partie par l’absence de KCC3 dans la paroi de différents types de vaisseaux, ce qui entraînerait une augmentation de la résistance vasculaire périphérique et de la distensibilité aortique. / The K+-Cl− cotransporter type 3 (KCC3) is an ion transporter that belongs to the cation-Cl− cotransporter family and that probably plays an important role in blood pressure (BP) regulation. To determine how it accomplishes this role more specifically, we have characterized the cardiovascular phenotype of a Kcc3−/− mouse model through detailed analyses. We have found that this model distinguished itself from the wild-type animals by lower pulse pressure and heart rate, higher diastolic BP, lower in vitro reactivity of their aorta to adrenergic stimulation, higher ventricular mass, higher aldosterone levels in the absence of renin suppression and various neurologic abnormalities. These observations suggest that the hemodynamic disorders identified in the Kcc3−/− mouse model are due in part to the absence of KCC3 in the wall of different vessel types, leading to higher peripheral vascular resistance and aortic distensibility.

OBJECTIF : Déterminer si les participants exposés à l’effet combiné du déséquilibre effort-reconnaissance (DER) et du poids, présentent des élévations de pression artérielle (PA) après 36 mois. MÉTHODES : Cohorte prospective chez 1684 cols-blancs. La PA a été prise aux 15 minutes lors d’une journée de travail. Le poids, la taille et le DER ont été mesurés avec des méthodes validées. RÉSULTATS : Les femmes et les hommes en surpoids exposés à une augmentation du DER, présentaient des moyennes de PA systolique de 2 à 4 mm Hg plus élevées que les non-exposés. L’exposition chronique au DER et au surpoids n’étaient pas associée à une élévation de PA. CONCLUSION : Cette étude supporte partiellement l’effet délétère du DER combiné au surpoids sur la PA. Les résultats suggèrent que la réduction de ces expositions pourrait contribuer à prévenir les atteintes cardiovasculaires. / OBJECTIVE: To determine if participants exposed to the combined effect of effort-reward imbalance (ERI) and weight, have blood pressure (BP) means higher than unexposed participants. METHODS: A prospective cohort study composed of 1684 white-collar works. Ambulatory BP was measured every 15 minutes during a work day. Participant’s height, weight and ERI were measured using validated methods. RESULTS: Female and male workers with overweight, who experienced an increase in their exposure to ERI, presented systolic BP means of 2 to 4 mm Hg higher than unexposed women and men. There was no observed association between repeated exposure to ERI and BP. CONCLUSION: This study partially suggests that exposure to combined effect of ERI and overweight were associated with significant increases in BP. Additional studies are needed to evaluate the combined effect of job strain and weight on BP.

C'est bien connu que l'obésité est un fléau qui ne cesse de s'accroître depuis les dernières années. Compte tenu des nombreuses complications qu'elle engendre, l'obésité représente une menace pour la santé des gens qui en sont atteints. Un phénomène encore plus inquiétant est que cette obésité est maintenant bien présente chez les enfants et les adolescents engendrant ainsi une panoplie de problèmes dont l'hypertension artérielle (HTA) et l'altération de la variabilité cardiaque. L'hypertension artérielle à l'effort, qui, en plus d'être associée à une morbidité et une mortalité cardiovasculaire accrue représente un facteur de risque d'HTA de repos dans un avenir plus ou moins rapproché. L'objectif de la présente étude était donc d'évaluer l'association entre la présence de certains facteurs de risque cardiovasculaire, comme des valeurs de pressions artérielles plus élevées au repos et à l'effort ainsi qu'une altération au niveau des indices de la variabilité cardiaque chez des enfants présentant un surplus de poids et/ou une obésité. Cette étude visait aussi à évaluer la relation entre la pression artérielle de repos ainsi qu'à l'effort et les indices de la variabilité cardiaque. Cette étude nous a donc permis de constater que les garçons et les filles présentant un surpoids montrent une pression artérielle systolique (PAS) et une pression artérielle diastolique (PAD) au repos supérieures aux enfants de poids normal. De plus, nos résultats montrent une diminution de la variabilité cardiaque en général ainsi qu'une diminution de la modulation parasympathique chez les garçons présentant un surpoids. Notre étude suggère aussi que plus la PAS et la PAD sont élevées chez les garçons présentant un surpoids, plus la modulation du système nerveux parasympathique est basse. Une relation négative a aussi été observée entre la PAD et la variabilité cardiaque globale chez les garçons présentant un surpoids.

L'hypertension est une maladie qui affecte plus d'un milliard de personnes dans le monde. Il s'agit d'une des principales causes de décès; le suivi et la gestion de cette maladie sont donc cruciaux. La technologie de mesure de la pression artérielle la plus répandue, utilisant le brassard pressurisé, ne permet cependant pas un suivi en continu de la pression, ce qui limite l'étendue de son utilisation. Ces obstacles pourraient être surmontés par la mesure indirecte de la pression par l'entremise de l'électrocardiographie ou de la photopléthysmographie, qui se prêtent à la création d'appareils portables, confortables et peu coûteux. Ce travail de recherche, réalisé en collaboration avec le département d'ingénierie biomédicale de l'université de Lund, en Suède, porte principalement sur la base de données publique Multiparameter Intelligent Monitoring in Intensive Care (MIMIC) Waveform Datasetde PhysioNet, largement utilisée dans la littérature portant sur le développement et la validation d'algorithmes d'estimation de la pression artérielle sans brassard pressurisé. Puisque ces données proviennent d'unités de soins intensifs et ont été recueillies dans des conditions non contrôlées, plusieurs chercheurs ont avancé que les modèles d'estimation de la pression artérielle se basant sur ces données ne sont pas valides pour la population générale. Pour la première fois dans la littérature, cette hypothèse est ici mise à l'épreuve en comparant les données de MIMIC à un ensemble de données de référence plus représentatif de la population générale et recueilli selon une procédure expérimentale bien définie. Des tests statistiques révèlent une différence significative entre les ensembles de données, ainsi qu'une réponse différente aux changements de pression artérielle, et ce, pour la majorité des caractéristiques extraites du photopléthysmogramme. De plus, les répercussions de ces différences sont démontrées à l'aide d'un test pratique d'estimation de la pression artérielle par apprentissage machine. En effet, un modèle entraîné sur l'un des ensembles de données perd en grande partie sa capacité prédictive lorsque validé sur l'autre ensemble, par rapport à sa performance en validation croisée sur l'ensemble d'entraînement. Ces résultats constituent les contributions principales de ce travail et ont été soumis sous forme d'article à la revue Physiological Measurement. Un volet additionnel de la recherche portant sur l'analyse du pouls par décomposition (pulse de composition analysis ou PDA) est présenté dans un deuxième temps. La PDA est une technique permettant de séparer l'onde du pouls en une composante excitative et ses réflexions, utilisée pour extraire des caractéristiques du signal dans le contexte de l'estimation de la pression artérielle. Les résultats obtenus démontrent que l'estimation de la position temporelle des réflexions à partir de points de référence de la dérivée seconde du signal donne d'aussi bons résultats que leur détermination par la méthode traditionnelle d'approximation successive, tout en étant beaucoup plus rapide. Une méthode récursive rapide de PDA est également étudiée, mais démontrée comme inadéquate dans un contexte de comparaison intersujet. / Hypertension affects more than one billion people worldwide. As one of the leading causes of death, tracking and management of the condition is critical, but is impeded by the current cuff-based blood pressure monitoring technology. Continuous and more ubiquitous blood pressure monitoring may be achieved through simpler, cheaper and less invasive cuff-less devices, performing an indirect measure through electrocardiography or photoplethysmography. Produced in collaboration with the department of biomedical engineering of Lund Universityin Sweden, this work focuses on public data that has been widely used in the literature to develop and validate cuffless blood pressure estimation algorithms: The Multiparameter Intelligent Monitoring in Intensive Care (MIMIC) Waveform Dataset from PhysioNet. Because it is sourced from intensive care units and collected in absence of controlled conditions, it has many times been hypothesized that blood pressure estimation models based on its data may not generalize to the normal population. This work tests that hypothesis for the first time by comparing the MIMIC dataset to another reference dataset more representative of the general population and obtained under controlled experimental conditions. Through statistical testing, a majority of photoplethysmogram based features extracted from MIMIC are shown to differ significantly from the reference dataset and to respond differently to blood pressure changes. In addition, the practical impact of those differences is tested through the training and cross validating of machine learning models on both datasets, demonstrating an acute loss of predictive powers of models facing data from outside the dataset used in the training phase. As the main contribution of this work, these findings have been submitted as a journal paper to Physiological Measurement. Additional original research is also presented in relation to pulse decomposition analysis (PDA), a technique used to separate the pulse wave from its reflections, in the context of blood pressure estimation. The results obtained through this work show that when using the timing of reflections as part of blood pressure predictors, estimating those timings from fiducial points in the second derivative works as well as using the traditional and computationally costly successive approximation PDA method, while being many times faster. An alternative fast recursive PDA algorithm is also presented and shown to perform inadequately in an inter-subject comparison context.

L’hypertension occupe une place de plus en plus prépondérante dans notre société. En effet, selon Statistiques Canada, près de 1 Canadien sur 4 soufrerait d’hypertension en 2019. Si l’hypertension demeure non contrôlée, celle-ci constitue le principal facteur de risque causant les maladies cardiovasculaires. En 2008, l’Organisation Mondiale de la Santé rapportait que 33% des décès dans le monde étaient causés par les maladies cardiovasculaires et que 55% d’entre eux étaient directement attribuables aux complications causées par l’hypertension. Selon l’OMS, une prévention efficace des maladies cardiovasculaires passe par la promotion de saines habitudes de vie ainsi qu’une stratégie efficace de dépistage de l’hypertension. Cette stratégie passe nécessairement par la mesure de la tension artérielle, laquelle s’effectuant majoritairement en utilisant la méthode oscillométrique. Récemment, des études ont démontrées que les mesures ambulatoires échelonnées sur une période de 24 heures permettaient de mieux diagnostiquer l’hypertension. Ces mesures ambulatoires sont effectuées par des appareils spécialisés connus sous l’appellation de moniteurs ambulatoires de la pression artérielle (MAPA). Or, ces appareils emploient des algorithmes propriétaires afin d’estimer la tension systolique et diastolique et ne permettent pas d’obtenir le signal oscillométrique brut. Cela rend, par conséquent, impossible la constitution d’une base de données de signaux ou encore évaluer les algorithmes d’estimation de la tension systolique et diastolique qui sont pourtant nombreux dans la littérature. Nous proposons alors le concept d’un appareil de mesure de la tension artérielle dont les caractéristiques rendent son utilisation propice dans un contexte ambulatoire. Léger, ergonomique et compact, l’appareil peut être installé à même le brassard et le signal oscillométrique est envoyé directement à une station de base par un lien sans-fil Bluetooth Low Energy. Qu’il s’agisse d’un téléphone intelligent, une tablette, un ordinateur portatif ou encore un appareil spécialisé, la station de base peut alors sauvegarder les données et constituer une base de données de signaux oscillométriques afin d’évaluer qualitativement les algorithmes d’estimation de la tension systolique et de la tension diastolique proposés par la littérature. / Hypertension is taking an increasingly prominent place in our society. In fact, almost 1 in 4 Canadians are suffering from hypertension in 2019 according to Statistics Canada and constitutes the main risk factor that leads to cardiovascular diseases if left uncontrolled. In 2008, the World Health Organization (WHO) reported that 33% of deaths worldwide were due to cardiovascular disease and 55% of them were directly attributable to complications caused by hypertension. Still according to the WHO, effective cardiovascular diseases prevention involves promoting healthy lifestyles and an effective hypertension screening strategy. This strategy necessarily implies the measurement of blood pressure, which is mainly carried out using the oscillometric method. Recently, studies have shown that ambulatory measurements over a 24-hour period can better diagnose hypertension. These ambulatory measurements are done by specialized devices known as ambulatory blood pressure monitors (ABPM). However, these devices use proprietary algorithms that estimate the systolic and diastolic pressure and does not allow to obtain the raw oscillometric signal. Thus, those devices can’t be used to build a signal database in a way that blood pressure estimation algorithms found in literature can be assessed. We therefore propose the design of a light, ergonomic and compact ambulatory blood pressure measurement device whose characteristics makes it ideal for use in ambulatory contexts. The device can be installed directly on the cuff and the oscillometric signal is sent to a base station through a Bluetooth Low Energy link. Whether it is a smartphone, a tablet, a laptop or a specialized device, the base station can save the data and build a database of oscillometric signals in order to qualitatively assess systolic and diastolic blood pressure estimation algorithms proposed by the literature.

Objectifs: 1. Mesurer l’effet de la durée d’exposition aux contraintes psychosociales au travail sur la pression artérielle (PA) ambulatoire et l’incidence cumulative de l’hypertension sur une période de 5 ans. 2. Examiner l’effet indépendant et complémentaire des modèles demande-latitude (DL) et déséquilibre efforts-reconnaissance (DER) comme déterminant de la PA ambulatoire. 3. Examiner l'effet intermédiaire de l’indice de masse corporelle (IMC) dans la relation entre l’exposition aux contraintes psychosociales du modèle DER et l’évolution de la PA. 4. Examiner l'association entre les contraintes psychosociales du modèle DL et la prévalence de l'hypertension masquée (HM). Méthodes : La cohorte est constituée de 2 300 femmes et hommes occupant des emplois de cols blancs. Les données ont été récoltées à trois reprises, sur une période de 5 ans. À chaque temps, les contraintes psychosociales au travail ont été mesurées en utilisant des instruments validés. La PA a été mesurée à chaque 15 minutes, durant une journée de travail. Résultats : Les hommes ayant été chroniquement exposés à un emploi actif avaient une élévation de la PA systolique (+2.7 mmHg) et diastolique (+2.5 mmHg) ainsi qu’une incidence cumulative d’hypertension (RR = 2,20, 95% IC 1,50-3,23) plus élevée que les hommes non exposés. Chez les femmes, la survenue de l’exposition au DER était associée à l’augmentation de la PA systolique (+2.8 mmHg) et diastolique (+1.6 mmHg). Les contraintes psychosociales du modèle DL étaient associées à la PA, mesurée au même moment, chez les hommes. Cet effet était toutefois atténué après ajustement pour le modèle DER. Les hommes et les femmes exposés au DER avaient respectivement une PA plus élevée de +1,4/+1,4 mmHg et de +1,6/+1,3 mmHg, indépendamment de l’exposition au modèle DL. L’exposition chronique au DER étaient associées à l’augmentation de la PA indirectement, via l’IMC, chez les femmes ayant un IMC élevé au départ (≥25 kg/m2). Les hommes ayant un emploi actif avaient une prévalence plus élevée d’hypertension masquée (RC = 2,07, 95% CI 1,30-3,31). Conclusion : Cette thèse supporte l’effet délétère de l’exposition aux contraintes psychosociales au travail sur la PA. La réduction des contraintes psychosociales au travail comporte un potentiel important de prévention primaire des problèmes de santé cardiovasculaire. / Objectives: 1. To measure the effect of repeated exposure to psychosocial work factors from the demand-control (DC) and ERI effort-reward imbalance (ERI) models on ABP over 5 years 2. To examine the independent and combined effect of DC and ERI on ABP 3. To examine the mediating effect of body mass index (BMI) in the association between ERI and ambulatory blood pressure (ABP) over 5 years. 4. To examine the association between psychosocial work factors from the DC model and masked hypertension prevalence. Methods: The study population was composed of 2,300 white-collar workers. They were assessed three times during a 5-year period (Year 1, 3 and 5). At each time, psychosocial work factors were measured using validated scales. ABP was measured every 15 minutes during a working day. Results: Men who were always exposed to an active job had higher systolic and diastolic ABP increases (+2.7/+2.5 mmHg) and a higher cumulative incidence of hypertension (RR = 2.20, 95% C.I. 1.50–3.23), compared to never exposed men. In women, ERI exposure onset was associated with higher increases in systolic (+2.8 mmHg) and diastolic (+1.6 mmHg) ABP, compared to never exposed women. Men exposed to psychosocial work factors from the DC model had higher ABP compared to unexposed men, using contemporaneous exposure. However, the high strain/ABP association was not significant after adjustment for ERI. Men (+1.4/+1.4 mmHg) and women (+1.6/+1.3 mmHg) exposed to ERI had higher ABP, after adjustment for DC exposure. In the prospective analyses using ERI exposure over 3 years, BMI mediated the effect of ERI exposure onset, ERI chronic exposure and ABP, in women with baseline BMI ≥25 kg/m2. For men, being active exposure was associated with masked hypertension (Adjusted OR: 2.07, 95% CI 1.30-3.31). Conclusion: In the present study, repeated exposure to psychosocial work factors from the DC and ERI models was associated with significant increases in ABP and hypertension. DC and ERI models had independent effect on ABP. In women, repeated exposure to psychosocial work factors from the ERI model was indirectly associated with BP increases, via BMI increases while exposure to psychosocial work factors from the DC model was associated with masked hypertension, in men.

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

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

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

Résumé: La modulation de la douleur conditionnée (MDC) est un mécanisme d’inhibition de la douleur caractérisé par une diminution de la douleur par une autre douleur très intense sur une autre partie du corps. Le stimulus conditionnant permettant d’activer la MDC cause une douleur intense, mais aussi des réponses cardiovasculaires importantes. La MDC fait intervenir différentes aires corticales, ainsi que des structures du tronc cérébral. De plus, la majorité de ces structures sont également impliquées dans la régulation de l’activité cardiovasculaire par le système nerveux autonome. Une diminution de l’efficacité de la MDC chez des patients souffrant de douleur chronique comme la fibromyalgie (FM) a été rapportée dans plusieurs études. Des réponses autonomiques cardiovasculaires diminuées ont aussi été observées dans cette population. Notre objectif est d’étudier les relations entre la MDC et les réponses autonomiques cardiovasculaires à la douleur chez des personnes saines et des femmes souffrant de fibromyalgie. La MDC était évaluée en comparant la perception de douleur lors d’une stimulation thermique avant et après un stimulus conditionnant. Le stimulus conditionnant consistait à immerger le bras dans un bain d’eau très froide. L’activité cardiovasculaire a été mesurée au repos et lors du stimulus conditionnant. Une corrélation positive entre l’efficacité de la MDC et l’augmentation de la pression artérielle lors du stimulus conditionnant a été observée chez des personnes en bonne santé (n=26) dans un premier projet de recherche. Dans un deuxième projet de recherche, nous avons observé que les femmes souffrant de fibromyalgie (n=22) ont une efficacité de la MDC réduite par rapport à des femmes en bonne santé (n=25), tel que rapporté dans la littérature. Nous avons également observé que l’augmentation de la pression artérielle lors du test d’immersion du bras dans un bain d’eau froide était plus faible chez les femmes souffrant de fibromyalgie. De plus, l’augmentation de la pression artérielle lors du stimulus conditionnant était aussi positivement associée à l’efficacité de la MDC chez les femmes souffrant de fibromyalgie. Une moins grande réactivité cardiovasculaire lors du stimulus conditionnant pourrait être responsable de la dysfonction de la MDC chez des personnes souffrant de fibromyalgie. Nos résultats permettent de mieux comprendre les interactions entre la régulation autonomique de l’activité cardiovasculaire et les mécanismes inhibiteurs de la douleur. Ces résultats suggèrent que des réponses cardiovasculaires réduites à la douleur puissent avoir un rôle important à jouer dans la pathophysiologie de la fibromyalgie.||Abstract: Conditioned pain modulation (CPM) is a pain inhibitory mechanism characterized by a decrease in pain caused by very intense pain applied on a remote body area. The conditioning stimulus used to trigger CPM causes intense pain, but also important cardiovascular responses. Different cortical and brain stem areas are involved in CPM. Moreover, most of these structures are also implicated in regulation of cardiovascular activity by the autonomic nervous system. Many studies reported reduced CPM effectiveness in fibromyalgia (FM) patients. Reduced autonomic cardiovascular responses have also been reported in this population. Our objective was to study the relationships between CPM and cardiovascular responses to pain in healthy women and women suffering from fibromyalgia. CPM was evaluated by' comparing pain perception during a thermic stimulation done before and after a conditioning stimulus. The conditioning stimulus consisted in immersing the arm in a very cold water bath. Cardiovascular activity was monitored at rest and during the conditioning stimulus. A positive correlation between CPM effectiveness and the increase in blood pressure during the conditioning stimulus was found in healthy individuals (n=26) in a first research project. In a second research project, we observed reduced CPM effectiveness in women suffering from FM (n=22) compared to healthy women (n=25). We also found that the increase in blood pressure during the cold water immersion was weaker in women suffering from FM. Moreover, the increase in blood pressure during the conditioning stimulus was also related to CPM effectiveness in women suffering from FM. Weaker cardiovascular responses during conditioning stimulus could be responsible for CPM dysfunction in FM. These results increase our understanding of the interactions between autonomic regulation of cardiovascular activity and pain inhibitory mechanisms. Furthermore, these results suggest that reduced cardiovascular responses to pain could play an important role in FM pathophysiology.