Le sommeil joue un rôle très important sur la santé de l’humain. Toutefois, la prévalence des troubles du sommeil est en augmentation dans la société occidentale. Chez l’enfant, les troubles respiratoires du sommeil sont les plus courants. Ceux-ci, bien que souvent mal connus, voient leur prévalence augmenter dans les dernières décennies. De ce fait, la communauté scientifique leur accorde de plus en plus d’importance et se questionne concernant leurs impacts sur la santé de l’enfant et de l’adolescent. Plusieurs évidences scientifiques démontrent que les troubles respiratoires du sommeil chez l’enfant sont liés à plusieurs complications cardiovasculaires et métaboliques ainsi qu’à des altérations du développement cognitif et comportemental. Pour cette raison, la prise en charge des troubles respiratoires du sommeil chez l’enfant est devenue un enjeu de santé important. Cette étude vise à évaluer les effets d’un programme d’entrainement physique supervisé et individualisé de six semaines sur l’index apnée-hypopnée d’un échantillon d’enfants âgé entre 10 et 17 ans présentant des symptômes de troubles respiratoires du sommeil. Parallèlement, l’étude vise à déterminer si l’une des composantes de la capacité physique joue un rôle principal dans l’amélioration de ceux-ci et également vérifier si l’effet de l’exercice physique sur les paramètres respiratoires peut être indépendant d’une perte de poids. De par les études antérieures s’intéressant à cette question chez l’adulte, l’hypothèse principale présentée est que le programme d’entrainement physique permettra d’améliorer l’index apnée-hypopnée des participants du groupe entrainé comparativement au groupe témoin. De plus, les hypothèses secondaires proposent que l’amélioration de l’index apnée-hypopnée sera corrélée à l’amélioration de la capacité aérobie plutôt qu’à la capacité anaérobie et que l’amélioration de l’index apnée-hypopnée sera indépendante de toute perte de poids. Afin de vérifier ces hypothèses, onze participants âgés de 10 à 17 ans ont été intégrés à cette étude. Ceux-ci se sont livrés au départ à une batterie de tests comprenant une polysomnographie, l’évaluation des mesures anthropométriques, trois épreuves d’effort permettant d’évaluer leur capacité aérobie, anaérobie lactique et anaérobie alactique. Une fois cette première batterie de tests complétée, les participants ont été randomisés entre le groupe témoin, qui avait comme consigne de continuer leurs activités sans changer ses habitudes et le groupe entrainé, qui a participé à un programme d’entrainement physique supervisé de six semaines, à raison de trois séances par semaine d’entrainement par intervalles d’une heure chacune. À la suite de ces six semaines, les deux groupes se sont livrés à la même batterie de tests pour une deuxième fois. Une troisième polysomnographie a également été réalisée trois mois après la deuxième batterie de tests afin d’évaluer les effets à moyen terme du programme d’entrainement. L’analyse des données obtenues suite à ce processus n’a pas permis de démontrer une amélioration significative de la consommation maximale d’oxygène (VO2max) groupe entrainé comparativement au groupe témoin. Le programme d’entrainement à toutefois permis d’engendrer une amélioration significative de la consommation d’oxygène au seuil anaérobie ventilatoire du groupe entrainé comparativement au groupe témoin. Le programme d’entrainement a également permis d’améliorer certaines variables de sommeil (index de haute résistance de voies aériennes, pression transcutanée en CO2) du groupe entrainé. Également, certaines corrélations intéressantes ont été observées, particulièrement des corrélations négatives entre la puissance aérobie maximale et l’index apnée-hypopnée, l’index de perturbations respiratoires, l’index d’hypopnée totale et le nombre total de micro-éveils. L’association entre l’amélioration de la capacité aérobie et la sévérité des troubles respiratoires du sommeil a ainsi été confirmée, sans toutefois démontrer un lien de causalité direct. Cette étude se démarque par son innovation puisqu’en effet, aucune autre étude portant sur une population pédiatrique n’a évalué l’effet d’un programme d’entrainement supervisé et individualisé sur les troubles respiratoires du sommeil. De plus, cette étude utilise différentes méthodes d’évaluations (polysomnographie, épreuves d’effort) qui offrent une validité et fidélité reconnue dans la communauté scientifique. Les résultats de cette étude permettent d’accroître les connaissances actuelles sur la pathophysiologie des troubles respiratoires du sommeil chez l’enfant. Sachant que l’activité physique peut être pratiquée de manière sécuritaire, employer ce traitement comportemental peut permettre de diminuer les complications possibles sur la santé associées aux troubles respiratoires du sommeil, possiblement en diminuant la sévérité de ceux-ci.

Les troubles respiratoires du sommeil, notamment le syndrome d’apnée du sommeil, représentent un problème de santé publique. Ils contribuent aux symptômes diurnes comme la somnolence sévère et sont associés à des maladies chroniques.Depuis quelques années, une variété d’appareils de traitement ventilatoire a été développée pour traiter les troubles respiratoires du sommeil, principalement les maladies liées à l’obstruction de la voie aérienne supérieure (apnée obstructive) ou à la commande centrale (apnée centrale). Ces appareils fonctionnent suivant des principes différents, en raison de leurs propres algorithmes, qui sont souvent mal connus et protégés par les fabricants. Les évaluations des appareils de ventilation sont effectuées pendant les traitements cliniques chez des patients. Il est donc difficile de comparer ces différents appareils dans les mêmes conditions à cause des variabilités inter- et intra-patient. Un banc d’essai pourrait permettre de tester les réponses des appareils dans les conditions standardisées et reproductibles.Cette thèse a consisté à construire un banc d’essai qui permet de reproduire les signaux de patients et de respecter de la physiologie humaine. La réaction du banc d’essai prend aussi en compte la réaction de l’appareil à tester sur le système, i.e., ce modèle fonctionne en « boucle fermée ». Avec le banc d’essai construit, les différentes machines de pression positive continue (PPC) autopilotée disponibles sur le marché ont été évaluées pour leurs algorithmes ainsi pour leurs modes confort. De plus, trois machines de ventilation auto-asservie (ASV) ont été soumises aux différents événements respiratoires du sommeil créés par un autre modèle d’un principe similaire. Nous avons montré que les machines de PPC autopilotée ne sont pas équivalentes pour l’efficacité du traitement et la précision des données du rapport. Les modes confort pourraient éventuellement dégrader l’efficacité du traitement de PPC si la pression thérapeutique n’est pas ajustée lors de leur introduction au traitement. Pour les machines ASV, leurs réponses ne sont pas suffisantes pour normaliser la respiration et les réglages des machines peuvent influencer l’efficacité du traitement. Les résultats pourraient compléter les données cliniques et fournir une option complémentaire pour le processus futur de certification de ces dispositifs médicaux. / Sleep disordered breathing including sleep apnea is a major public health problem. It contributes to daytime sleepiness and is associated with chronic diseases. In recent years, a variety of ventilation devices have been developed with the objective of treating sleep disorders related to the upper airway obstruction (obstructive apnea) or the central command (central apnea). These devices operate with different algorithms, which are little known and protected by the device manufacturers. Since most devices are evaluated during patient treatment, it is difficult to compare them in the same conditions due to inter- and intra-patient variability. Bench test has been proposed to evaluate the device responses in standardized and reproducible conditions. This thesis was aimed to develop a respiratory bench model able to reproduce patients’ signals and also in concordance with human physiology. The bench model can take into account the pressure responses of tested devices and works in a “closed loop” setting.With this bench model, several commercially available auto-titrating continuous positive airway pressure devices were evaluated for their auto-titration algorithms as well as their pressure-relief modes. Also, three adaptive servo-ventilation devices were evaluated by subjecting various sleep disordered breathing events that were generated by another bench model of a similar principle. We demonstrated that eleven auto-titrating continuous positive airway pressure devices were not equivalent in terms of their treatment efficacy and the data accuracy in the device report. The pressure-relief modes may attenuate the efficacy if not adjusted at the time of their introduction. The responses of adaptive servo-ventilation devices were not sufficient to normalize the breathing flow and their efficacy depended on the initial settings.The current certification process of these ventilatory devices, which focus mainly on clinical aspects, may be completed by the results of our bench.

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