Les troubles musculo-squelettiques figurent parmi les principales causes d’arrêt de travail. Le mal de dos appelé aussi lombalgie est une des pathologies les plus fréquentes. La lombalgie est considérée aujourd’hui comme un véritable problème de santé publique. Les répercussions socio-économiques conséquentes résultent des lombalgies persistant plus de trois mois (lombalgies chroniques) qui affectent pourtant une minorité de sujets (moins de 10% des lombalgiques).Face aux coûts aussi importants de la lombalgie chronique et au regard du peu d’efficacité des traitements usuels, la recherche de prises en charge spécifiques se justifie. Aussi, l’objectif principal de ce travail est d’analyser les cinétiques de déconditionnement et de reconditionnement du rachis chez des sujets lombalgiques et, parallèlement, d’apprécier les effets d’un programme intensif et dynamique de restauration fonctionnelle du rachis sur différents profils de sujets lombalgiques (homme et femme, avec ou sans chirurgie, sédentaire ou actif, avec une douleur initiale élevée ou faible à modérée). Ce travail s’intéresse aux effets du temps, de l’entraînement ou du réentraînement et de facteurs spécifiques sur une population de sujets lombalgiques chroniques. Le reconditionnement des sujets lombalgiques chroniques est constaté à l’issue de 5 semaines de prise en charge (175 heures) dans un programme de restauration fonctionnelle du rachis (RFR). L’évaluation de ce type de programme confirme bien l’efficacité sur les plans physique, fonctionnel, psychologique et professionnel d’un programme multidisciplinaire dynamique et intensif de type RFR, proposé pour des sujets lombalgiques chroniques dont le niveau de déconditionnement est avancé mais stabilisé. Cette issue thérapeutique, bien que très coûteuse, conserve ses bénéfices jusqu’à 12 mois post-traitement et peut représenter une alternative intéressante à la chirurgie. La douleur intense prétraitement des sujets lombalgiques chroniques ne constitue ni un frein, ni une variable prédictive des réponses au programme. Des habitudes de vie physique active ou sportive sont recommandées chez les sujets lombalgiques chroniques souhaitant bénéficier d’une prise en charge RFR. / Musculoskeletal disorders are among the leading causes of sick leave or work injuries. Low back pain (LBP) is one of the most frequent disability and remains a public health issue. The consequent socioeconomic impact results from low backpain lasting more than three months (chronic low back pain) which nevertheless affects a minority of people (less than 10 % of the low back pain population). Seeing the importance of chronic low back pain costs and the poor efficiency of usual treatments, the research for specific care is justified. Thus, the main objective of this work is to analyze the kinetics of reconditioning and reconditioning of the spine in chronic low back pain patients and, at the same time, to appreciate the effects of an intensive and dynamic functional restoration program on various profiles of chronic low-back pain patients (male or female, with or without surgery, sedentary or active, with a high or a low to moderate initial pain). Thus, this work deals with the effects of time, of training or retraining and of specific factors on a chronic low-back pain population. The reconditioning of chronic low-back pain patients is noticed at the end of a fiveweek functional restoration program (175 hours). The assessment of this type of program indeed confirms the physical, functional, psychological and professional efficiency of a dynamic and intensive multidisciplinary program such as RFR program, proposed to chronic low back pain patients whose deconditioning level is advanced but stabilized. This therapeutic outcome, though very expensive, is still valid 12 months after the post-treatment and can represent an interesting alternative to the surgery. The pre-treatment of severe pain in chronic low back pain patients, does not constitute either an obstruction, or a predictive variable of the program performances. Having an active, physical and sporting life is recommended for chronic low back pain patients before treatment or to benefit from specific care.

Les troubles musculo-squelettiques figurent parmi les principales causes d'arrêt de travail. Le mal de dos appelé aussi lombalgie est une des pathologies les plus fréquentes. La lombalgie est considérée aujourd'hui comme un véritable problème de santé publique. Les répercussions socio-économiques conséquentes résultent des lombalgies persistant plus de trois mois (lombalgies chroniques) qui affectent pourtant une minorité de sujets (moins de 10% des lombalgiques).Face aux coûts aussi importants de la lombalgie chronique et au regard du peu d'efficacité des traitements usuels, la recherche de prises en charge spécifiques se justifie. Aussi, l'objectif principal de ce travail est d'analyser les cinétiques dedéconditionnement et de reconditionnement du rachis chez des sujets lombalgiques et, parallèlement, d'apprécier les effets d'un programme intensif et dynamique de restauration fonctionnelle du rachis sur différents profils de sujetslombalgiques (homme et femme, avec ou sans chirurgie, sédentaire ou actif, avec une douleur initiale élevée ou faible à modérée). Ce travail s'intéresse aux effets du temps, de l'entraînement ou du réentraînement et de facteursspécifiques sur une population de sujets lombalgiques chroniques. Le reconditionnement des sujets lombalgiques chroniques est constaté à l'issue de 5 semaines de prise en charge (175 heures) dans un programme de restaurationfonctionnelle du rachis (RFR). L'évaluation de ce type de programme confirme bien l'efficacité sur les plans physique, fonctionnel, psychologique et professionnel d'un programme multidisciplinaire dynamique et intensif de type RFR, proposé pour des sujets lombalgiques chroniques dont le niveau de déconditionnement est avancé mais stabilisé. Cette issue thérapeutique, bien que très coûteuse, conserve ses bénéfices jusqu'à 12 mois post-traitement et peut représenter une alternative intéressante à la chirurgie. La douleur intense prétraitement des sujets lombalgiques chroniques ne constitue ni un frein, ni une variable prédictive des réponses au programme. Des habitudes de vie physique active ou sportive sont recommandées chez les sujets lombalgiques chroniques souhaitant bénéficier d'une prise en charge RFR.

Ce travail de thèse trouve son origine dans une intervention menée auprès du collectif d’ergothérapeutes du centre de rééducation François Gallouedec. Il prend pour objet les dilemmes de métier de ces professionnels lorsqu’ils sont confrontés à la question du travail des patients. L’intervention s’est déployée en suivant une méthodologie développementale propre à la clinique de l’activité. Elle a permis aux ergothérapeutes de prendre pour objet d’analyse leur propre travail lors de programmes de restauration fonctionnelle. La littérature sur ces programmes confirme le choix de s’intéresser aux ergothérapeutes comme principaux destinataires des questions professionnelles des patients. Cependant, les recherches dans le domaine tendent à éluder la question du travail des professionnels de santé et à résumer celui des patients au simple retour à l’emploi.C’est justement pourquoi il nous a semblé intéressant de renverser la question en nous intéressant au travail de ceux qui s’intéressent au travail. Nous avons émis l’hypothèse que ce point difficile confrontait les ergothérapeutes du centre François Gallouedec à des dilemmes de métier notamment lors de la réalisation d’un « atelier geste professionnel ». Les résultats de cette recherche montrent toute l’importance de s’intéresser au travail des professionnels de santé, ce qui est fait mais aussi ce qui n’est pas fait ou ce qu’on aurait voulu faire, pour le développement des modèles de prise en charge des patients. Le réel du travail des rééducateurs peut ainsi devenir une ressource dans la mise en place de programmes de rééducation qui souhaitent s’intéresser à la question du travail du patient. / This thesis work originated in an intervention conducted with the collective of occupational therapists of the rehabilitation center François Gallouedec. It focuses on the job dilemmas of these professionals when confronted with the issue of patient’s work.The intervention was deployed following a developmental methodology specific to the clinic of the activity. It allowed occupational therapists to take their own work as an object of analysis during functional restoration programs. The literature on these programs confirms the choice to focus on occupational therapists as the primary addressee for patients' professional issues. However, research in the field tends to evade the question of the work of health professionals and to summarize that of patients simply returning to employment. This is why we felt it necessary to focus on the work of those who are interested in work. We hypothesized that this difficult point confronted the occupational therapists of the François Gallouedec center with job dilemmas, particularly during the realization of a "professional gesture workshop". The results of this research show the importance of taking an interest in the work of health professionals, which is done but also what is not done or what we would have liked to do, for the development of models of patient care. The real work of there educators can thus become a resource in the implementation of rehabilitation programs that wish to be interested in the question of the work of the patient.

Ces travaux s'inscrivent dans le cadre de la restauration fonctionnelle du mouvement des membres inférieurs. Plus précisément, nous nous intéressons au problème de la cohabitation entre les mouvements volontaires et les mouvements contrôlés artificiellement par des techniques telles que l'électro-stimulation fonctionnelle. Nous proposons dans cette thèse d'observer le mouvement des membres valides à l'aide de micro-capteurs embarqués pour améliorer le contrôle des membres déficients chez les patients handicapés. Deux niveaux de coordination sont introduits : un niveau stratégique, où l'on cherche à identifier au plus tôt le mouvement que le patient souhaite effectuer, et un niveau tactique, où l'on cherche à estimer des paramètres du mouvement en cours de réalisation. Notamment, pour assurer la coordination des deux jambes durant la marche, le concept de CPG (Central Pattern Generator) est introduit, et nous proposons une méthode robuste de détection de phase basée sur l'observateur d'un oscillateur non-linéaire. Ce cadre de travail mélange des comportements discrets et continus, et implique la mise en place d'une architecture de commande hybride permettant l'intégration de ces deux aspects. Deux contraintes fortes sont la réduction du nombre de capteurs, et la faible complexité des algorithmes. Les solutions proposées font appel à des modèles des mouvements observés, et ont été validées par des expérimentations temps-réel.

L'objectif de ce travail de thèse est de compléter le diagnostic et le suivi des patients lombalgiques chroniques par l'analyse biomécanique de leurs comportements moteurs lors de la réalisation de différents mouvements du tronc et lors de l'initiation de la marche. Ainsi, afin de participer à l’optimisation de la prise en charge de ce type de patient, trois études sont réalisées.Dans l'étude 1, la comparaison des paramètres cinématiques du tronc entre une population saine et une population de patients lombalgiques chroniques révèle non seulement la présence d’un déconditionnement physique, mais aussi d'un déconditionnement moteur, chez les patients réalisant différents mouvements du tronc à vitesse rapide. Dans l'étude 2, le suivi des patients à court et à long terme après un programme de restauration fonctionnelle du rachis (fin programme, 3 mois, 6 mois et 1 an) montre que ce déconditionnement moteur est résistant au traitement malgré des améliorations importantes au niveau des capacités physiques (souplesse, force, endurance). Dans l'étude 3, l'évaluation spatiotemporelle, cinématique et dynamique de l'initiation de la marche confirme la présence d'un déconditionnement moteur lors de l'initiation de la marche qui est, lui aussi, résistant au programme de restauration fonctionnelle du rachis.En conclusion, ce travail de thèse montre que la résolution du problème croissant de la lombalgie chronique ne consiste pas uniquement en la lutte contre le déconditionnement physique mais, aussi, en la lutte contre le déconditionnement moteur Il est possible que la prise en charge de ce déconditionnement moteur permette d'avoir de meilleurs résultats à long terme favorisant alors le retour des patients à la vie active. / The main aim of this PhD thesis is to complete the diagnosis and the monitoring of chronic low back pain patients by analyzing their motor behaviors during different trunk movements and during gait initiation. Then, in order to take part in the optimization of the care proposed to this type of patients, three studies are then conducted.Study 1 shows that, in addition to a physical deconditioning, chronic low back pain patients exhibit a motor deconditioning when asked to move there trunk as fast as possible. In Study 2, short-term and long-term monitorings following a functional restoration program (end of the program, 3 months, 6 months and 1 year) show a preservation of this motor deconditioning in chronic low back pain patients, despite improvements in physical abilities (flexibility, strength, endurance). Study 3 highlights that chronic low back pain affects the motor control during gait initiation and, as observed in Study 2, this motor deconditioning is preserved following functional restoration program.In conclusion, this PhD thesis shows that the resolution of the growing problem of chronic low back pain cannot be reached by only resolving the physical deconditioning but, also, by resolving the motor deconditioning detected within this research work. The reduction or annihilation of this motor deconditioning would allow better long-term results, promoting the return of patients to active life.

Introduction : Les muscles paravertébraux interviennent en permanence dans les tâches de la vie quotidienne pour la stabilisation et la mobilisation du rachis. Cela nécessite la contribution du métabolisme aérobie musculaire. La lombalgie chronique est caractérisée par un haut niveau de fatigabilité et des sensations de douleur au regard des muscles paravertébraux, qui pourraient être en partie attribués à l’altération des réponses du métabolisme aérobie musculaire, tandis que la pratique d’activités physiques et sportives (APS) pourrait améliorer ces réponses Objectif : L’objectif général était de déterminer la spécificité des réponses du métabolisme aérobie des muscles paravertébraux chez des patients lombalgiques chroniques, avant et après un programme de restauration fonctionnelle, et chez différents athlètes en bonne santé. Méthode : Quatre études ont été menées. Chaque participant a effectué des exercices isocinétiques sous-maximaux d’extension du tronc pendant cinq minutes, afin d’évaluer les réponses du métabolisme aérobie des muscles paravertébraux à l’exercice. Des sujets lombalgiques chroniques ont été appariés et comparés à des sujets sains, puis suivis au cours d’un programme de restauration fonctionnelle, dont la principale composante était l’exercice physique. Des sujets jeunes et en bonne santé, sportifs et non sportifs, ont été comparés entre eux. Résultats/Conclusion : Chez les lombalgiques chroniques, le programme de restauration fonctionnel a permis une accélération des cinétiques de V̇O2, une augmentation de l’oxygénation musculaire, et une augmentation de l’efficience mécanique à l’exercice. Chez les jeunes sportifs, les réponses aérobies étaient aussi améliorées, et la modification de ces réponses était dépendante des modalités d’entrainement. Ces résultats suggèrent que la pratique d’APS améliore la contribution du métabolisme aérobie au cours d’un exercice prolongé d’extension du tronc, au regard des muscles paravertébraux. Il n’y avait pas de différence entre les réponses métaboliques et hémodynamiques à l’exercice des lombalgiques chroniques, et celles des sujets sains, malgré un faible niveau de force maximale, et un haut niveau de fatigabilité musculaire à l’exercice chez les lombalgiques chroniques. Bien que les résultats préliminaires ne témoignent pas d’une altération des réponses chez les lombalgiques chroniques, nos travaux suggèrent que la pratique d’activités physiques pourrait diminuer le niveau de fatigabilité des muscles paravertébraux, et ainsi limiter les risques de blessure et de contre-performance, en améliorant les réponses aérobies à l’exercice. / Introduction: Paraspinal muscles are required continuously during daily tasks for trunk stabilization and mobilization. For this, aerobic metabolism muscle contribution is required. Chronic low back pain is characterized by a high level of fatigability and pain sensations in regard to paraspinal muscles. These symptoms may be attributed to an alteration in aerobic metabolism responses. Conversely, practising physical and sports activities (PSA) could improve these responses.Objective: The main objective was to determine the specificities in aerobic metabolism responses in regard to paraspinal muscles, in chronic low back pain patients following a functional restoration program and in healthy athletes.Method: Four studies have been conducted. Participants performed submaximal trunk extension exercises on an isokinetic dynamometer for five minutes, to assess paraspinal muscle aerobic metabolism responses to exercises. Chronic low back pain patients were paired with and compared to healthy individuals and followed during a functional restoration program, in which physical exercise was the main component. Also, healthy young individuals, with and without sport specialization, were compared with each other.Results/Conclusion: In chronic low back pain patients, the functional restoration program allows an acceleration in V̇O2, kinetics, an increase in paraspinal muscle oxygenation, and an increase in mechanical efficiency to exercise. In young athletes, the aerobic responses were also improved, and the changes in responses depended on the training modalities. Practicing SPA enhances the aerobic metabolism contribution during prolonged trunk extension exercise, in regard to paraspinal muscles. There was no difference in aerobic metabolism responses between the chronic low back pain patients and the healthy individuals, despite weak levels of maximal strength and high levels of muscle fatigability when exercising (for the chronic low back pain patients). Although the preliminary results did not attest to an alteration in aerobic responses in chronic low back pain patients, our results suggest that practising physical activities could limit paraspinal muscle fatigability, which could be a way to prevent injury and disappointing performances, by improving aerobic metabolism responses to exercise.

Ce travail s’inscrit dans le cadre d’un projet LIFE+ qui vise à restaurer le fonctionnement hydromorphologique d’un hydrosystème rhénan. Une étude planimétrique couplée à des analyses hydromorphologiques et sédimentologiques ont permis (i) d’améliorer la compréhension des dynamiques d’ajustement passées et (ii) d’identifier les principales limites du projet. Les évolutions morphologiques post-restauration ont été suivies à l’aide d’une combinaison de méthodes géodésiques et géomorphologiques afin de déterminer précisément les volumes déposés / exportés à différentes échelles spatio-temporelles. Enfin, la thermographie infra-rouge aéroportée a permis de mettre en évidence les liens entre la répartition spatiale des anomalies thermiques, les caractéristiques morphodynamiques et les héritages géomorphologiques. L’approche interdisciplinaire développée dans ce travail a permis de guider les choix opérationnels pour optimiser le suivi et l’évaluation des restaurations fonctionnelles futures. / This study is part of a LIFE+ project which aims to restore hydromorphological functioning of a Rhine hydrosystem. A planimetric study combined with hydromorphological and sedimentological analysis allowed to (i) improve understanding of past adjustment dynamics and (ii) identify main limitations of the project. Post-restoration morphological changes were monitored by geodesic and geomorphological methods combination in order to determine accurate volumes of sediment deposited / exported at different spatio-temporal scales. Finally, airborne thermal-infrared was used to highlight the relationship between spatial distribution of thermal anomalies, morphodynamic characteristics and inherited geomorphological features. Interdisciplinary approach leaded in this study was able to guide decision-makers choices in order to optimise the monitoring and assess future functional restorations.