La charge mentale est un concept très utile dans les domaines dont l’objet d’étude et d’analyse est le travail et la performance humaine. Typiquement, la charge mentale est mesurée à l’aide des mesures subjectives (c.-à-d. des questionnaires) ou par des mesures comportementales (c.-à-d. les actions des individus). La charge mentale peut également être mesurée à l’aide de l’activité physiologique périphérique (p.ex. l’activité cardiaque). Il est cependant difficile de déterminer la source de la charge mentale à l’aide des mesures physiologiques périphérique. En effet, les sous-dimensions de la charge mentale, comme l’exigence, l’effort, le stress et la fatigue, provoquent souvent des manifestations physiologiques similaires. En plus de cette problématique, les mesures physiologiques de la charge mentale sont trop souvent étudiées dans des contextes de laboratoire et trop rarement étudiées dans des milieux de travail réels. Il est donc crucial d’investiguer leur potentiel dans des contextes réels. Cette thèse vise donc à investiguer le potentiel diagnostique (le potentiel à déterminer la source) des mesures physiologiques périphériques de la charge mentale. Pour y arriver, une méthode combinant l’approches cognitive traditionnelle et l’apprentissage automatique est utilisée. La thèse rapporte les résultats de deux expériences : une première menée en contexte de laboratoire et une seconde menée dans une simulation de commandement et contrôle reproduisant un milieu de travail réel. Les résultats montrent que les mesures physiologiques périphériques peuvent prédire, avec une bonne précision, la sousdimension qui est à l’origine de la charge mentale en contexte de tâche simple. Bien que moins précise, il reste possible de faire cette prédiction dans des contextes de tâche réelle. Dans l’ensemble, cette thèse apporte plusieurs contributions essentielles afin de rendre possible les mesures physiologiques périphériques de la charge mentale dans les milieux de travail réels. / Mental workload stands out as a key concept as soon as human work and human performance is discussed. Mental workload is often measured using subjective questionnaires or behavioral cues. Peripheral physiological measures (e.g. heart rate) can also be used to measure workload. However, it is particularly difficult to determine the source of workload using peripheral physiological measures. Sub-divisions of mental workload, such as task load, mental effort, stress and fatigue, often trigger similar physiological reactions, blurring the diagnostic potential of physiological measures. Furthermore, physiological measures are too often investigated in laboratory settings, making it hazardous to determine their performance in real world settings. This thesis aims at investigating the diagnostic potential of peripheral physiological measures. A mixed methodology, combining traditional cognitive approach as well as machine learning techniques, is used. This thesis presents results of both a laboratory setting experimental as well as an ecological command and control simulation. Results show that peripheral measures can be used to predict, with high accuracy, the source of workload in laboratory settings. While not as accurate, results also show that it is possible to perform a diagnostic measure of workload in an ecological work simulation. This thesis contribute to improve the potential of peripheral physiological measures in real work settings.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2009-2010 / OBJECTIF : Évaluer l'effet d'une exposition cumulée au déséquilibre efforts-reconnaissance (DER) au travail sur la tension artérielle (TA) ambulatoire. MÉTHODES : La TA a été prise aux 15 minutes lors d'une journée de travail chez 1612 cols-blancs (638 hommes et 974 femmes). Le DER a été mesuré par questionnaire, sur la base d'échelles validées. RESULTATS : Aucune association n'a été observée entre l'exposition cumulée au DER et la TA des hommes. Chez les femmes de moins de 45 ans, l'exposition cumulée au DER était associée à des moyennes de TA supérieures (122,0/78,8 mm Hg versus 120,4/77,3 mm Hg). Chez les femmes de 45 ans et plus, l'exposition cumulée au DER était associée à une incidence cumulative d'hypertension 2,73 plus élevée. CONCLUSION : Selon l'âge des femmes, une exposition cumulée au DER conduit à de légères augmentations de la TA ou à un risque accru de développer de l'hypertension.

Selon Statistique Canada, il y avait 4 339 900 personnes en emploi au Québec en 2019. Ces derniers constituent une cible idéale pour implémenter un programme de prévention des maladies cardiométaboliques par l'activité physique, car près de 45 % de la population québécoise adulte présentaient au moins deux maladies chroniques (parmi lesquelles l'obésité, le diabète de types 2, les maladies cardiovasculaires et l'hypertension). Il est bien démontré que l'activité physique présente des bénéfices pour la santé physique et mentale. Plusieurs études ont également démontré l'impact positif que pouvait avoir l'activité physique sur la santé cardiorespiratoire et cardiométabolique. Toutefois, il a été rapporté quele contexte de la pratique d'activité physique (de loisir et occupationnelle) pourrait avoir des effets différents. En effet, la littérature actuelle suggère que l'activité physique occupationnelle n'améliore pas l'état de santé cardiométabolique contrairement à celle de loisir. Cette divergence émergente sur les bienfaits de l'activité physique a été nommée « paradoxe de l'activité physique ». Ce projet de maîtrise vise donc à documenter la contribution respective de l'activité physique de loisir et de l'activité physique occupationnelle sur le profil cardiorespiratoire et les marqueurs du risque cardiométabolique chez des travailleurs, femmes et hommes, du Québec. Pour y parvenir, une unité mobile d'évaluation de santé cardiométabolique et cardiorespiratoire a permis d'effectuer différentes évaluations directement dans les milieux de travail. Des données ont été recueillies auprès de 5145 employés. Des questionnaires sur l'histoire médicale et sur les habitudes de vie dont l'activité physique de loisir et occupationnelle ont été remplis. Le profil de risque cardiométabolique a été détaillé (tension artérielle, mesures anthropométriques, bilan lipidique et hémoglobine glyquée). Un test d'effort sous-maximal sur tapis roulant a permis de documenter la condition cardiorespiratoire des employés. Les résultats obtenus suggèrent que la santé cardiométabolique est liée au niveau d'activité physique de loisir contrairement au niveau d'activité physique occupationnelle. C'est le cas également de la condition cardiorespiratoire et d'un marqueur de l'obésité viscérale, la taille hypertriglycéridémiante. Bien que notre devis d'étude ne permette pas d'affirmer d'un lien de causalité ; il souligne néanmoins que l'activité physique de loisir est associée à une meilleure santé cardiométabolique et semble compenser les effets néfastes d'un travail sédentaire sur la santé cardiométabolique. / According to Statistics Canada, there were 4,339,900 people employed in Québec in 2019. These people are an ideal target for implementing a program to prevent cardiometabolic diseases through physical activity, as nearly 45% of the adult Québec population had at least two chronic diseases (including obesity, type 2 diabetes, cardiovascular disease, and hypertension). Yet, it is well demonstrated that physical activity has benefits for physical and mental health. Several studies have also demonstrated the positive impact that physical activity can have on cardiorespiratory and cardiometabolic health. Nevertheless, it has been reported that the context of the physical activity practice (leisure-time and occupational) could have different effects. Indeed, the current literature suggests that occupational physical activity does not improve cardiometabolic health status in contrast to leisure-time activity. This emerging discrepancy on the benefits of physical activity has been called the "physical activity paradox". This Master's project therefore aims to document the respective contribution of leisure-time physical activity and occupational physical activity on the cardiorespiratory profile and markers of cardiometabolic risk in male and female workers in Québec. To achieve this, a mobile cardiometabolic and cardiorespiratory health assessment unit was used to conduct various assessments directly in the workplace. Data were collected from 5145 employees. Questionnaires on medical history and lifestyle habits including leisure-time and occupational physical activity were completed. A detailed cardiometabolic risk profile was obtained (blood pressure, anthropometric measurements, lipid profile and glycated hemoglobin). A submaximal exercise test on a treadmill was used to assess employees' cardiorespiratory fitness levels. The results obtained show that cardiometabolic health is related to the level of leisure-time physical activity, as opposed to the level of occupational physical activity. This is also the case for cardiorespiratory fitness and for a marker of visceral obesity, hypertriglyceridemic waist. Although our study design does not allow us to assert a causal link, it nonetheless highlights that leisure-time physical activity is associated with better cardiometabolic health, possibly offsetting the adverse effects of sedentary work on cardiometabolic health.