Parallèlement aux adaptations cardiovasculaires et neuromusculaires, les exercices mono-articulaires ou locomoteurs peuvent induire des changements neuroplastiques de muscles impliqués ou non dans l’exercice. Si l’effet de paramètres de l’exercice, comme l’intensité ou la durée, sur les changements neuroplastiques ont déjà été étudiés, l’effet du mode de contraction musculaire reste, quant à lui, moins connu. L’objectif de cette thèse a été d’évaluer les effets du mode de contraction musculaire sur les changements neuroplastiques consécutifs à un exercice locomoteur ou mono-articulaire. La première étude a montré que l’augmentation de l’excitabilité corticospinale d’un muscle non-impliqué dans l’exercice (muscle de la main), observée suite à un exercice de marche/ course, n’était pas modulée par le mode de contraction des muscles extenseurs du genou. En revanche, une modulation spécifique des réseaux intracorticaux par le mode de contraction impliqué lors d’un exercice a été mise en évidence par l’application d’un protocole de stimulation associative jumelée. Des observations similaires ont été faites dans une seconde étude investiguant les changements corticospinaux observés au niveau des muscles extenseurs du genou impliqués dans des exercices mono-articulaires fatigants, effectués dans un mode de contraction concentrique ou excentrique. Une troisième étude a montré que pour un exercice de marche/ course réalisé à même fréquence cardiaque en montée, à plat ou en descente, la modalité en descente induisait une fatigue musculaire des extenseurs du genou plus importante, avec des altérations contractiles plus marquée. La quatrième étude a montré que seule la modalité en descente induisait une augmentation de l’excitabilité corticospinale, et une réduction de l’inhibition corticale des muscles extenseurs du genou. Les travaux de cette thèse proposent que le mode de contraction musculaire lors d’un exercice n’est, en lui-même, pas un facteur prépondérant des changements neuroplastiques observés pour des muscles impliqués dans l’exercice. Ces changements neuroplastiques seraient au contraire dépendant de la magnitude de la fatigue neuromusculaire induite, elle-même dépendante du mode de contraction musculaire. / Along with cardiovascular and neuromuscular changes, mono-articular and locomotor exercises may induced neuroplastic changes from muscles involved, or non-involved, in the exercise. If the effect of exercise intensity or duration on neuroplastic changes has been previously investigated, the effect of the mode of muscle contraction remains unclear. The aim of this thesis was to investigate the effects of the mode of muscle contraction on neuroplastic changes induced a locomotor or a single-joint exercise. The first study showed that the increase in the corticospinal excitability of a non-exercised hand muscle, observed after a walking/ running exercise, was not modulated by the knee extensors mode of muscle contraction. However, a specific modulation of the intracortical networks by the mode of muscle contraction was evidenced using a paired-associative stimulation protocol. Similar findings were made in a second study that investigated corticospinal changes in the knee extensors following a fatiguing single-joint exercise, performed in either a concentric or an eccentric mode of muscle contraction. A third study showed that for a walking/ running exercise performed at the same heart rate in either a inline, a level or a decline condition, the latter condition induced a greater magnitude of neuromuscular fatigue of the knee extensors, with greater contractile impairments. The fourth study reported that only a decline exercise induced an increase in the corticospinal excitability, and a reduction of the cortical inhibition of the knee extensors. Altogether, findings from this thesis suggest that the mode of muscle contraction during an exercise is not, per se, a main factor responsible for neuroplastic changes observed in exercised muscles. Rather, these changes may depend upon the magnitude of neuromuscular fatigue induced, which could depend upon the mode of muscle contraction involved during exercise.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Ce travail porte sur l'étude et le développement d'un système innovant de ventilation et de chauffage au bois dans les habitations à basse consommation d'énergie, qui sont appelées à devenir la référence constructive en France dès 2015. Dans ces habitations fortement isolées et particulièrement étanches à l'air, les besoins de chauffage sont très faibles et peuvent être couverts par une source de chaleur d'origine renouvelable, telle que le bois énergie. En outre, l'utilisation d'une ventilation performante s'impose comme étant un critère essentiel pour assurer la bonne qualité de l'air intérieur et peut même devenir l'unique vecteur de chauffage en apportant l'appoint de chaleur sur l'air insufflé dans les différentes pièces de l'habitation. Le système présenté dans cette étude propose ainsi de combiner les avantages d'un appareil de chauffage au bois de petite puissance, ici un poêle à granulés de bois, et ceux d'une ventilation à récupération de chaleur sur l'air extrait, grâce à un conduit échangeur intégré à la cheminée du poêle et relié au réseau de soufflage de la ventilation. Développé en partenariat avec l'industriel POUJOULAT, spécialisé dans la fabrication de conduits de cheminée métalliques, ce conduit échangeur permet de récupérer sur l'air neuf une partie de la chaleur initialement perdue par les fumées et de la distribuer dans toutes des zones de vie de l'habitation, même les plus éloignées de l'appareil au bois. Après avoir défini la configuration de couplage à adopter pour assurer le bon fonctionnement de l'ensemble et garantir à la fois la sécurité et le confort des occupants, les performances de plusieurs prototypes de conduit échangeur sont caractérisées expérimentalement. Les résultats obtenus lors des essais en laboratoire permettent alors d'orienter l'évolution des prochains prototypes et de souligner la nécessité de travailler avec un poêle à granulés de bois dont le cycle de combustion est étanche. Un modèle mathématique est également développé pour prédire les performances du dernier prototype de conduit échangeur à triple paroi non isolé sur sa surface extérieure et sa validation est obtenue suite au bon accord entre les résultats calculés et ceux mesurés lors des essais. L'ensemble du système combiné est ensuite installé dans deux habitations à basse consommation d'énergie situées près de Poitiers. L'exploitation des températures et des consommations recueillies pendant la première saison de chauffe montre la bonne tenue du système combiné, ses limites, ainsi que ses conditions d'appropriation par les occupants, dont le comportement apparaît jouer un rôle prédominant dans la réduction des consommations énergétiques.

Cette thèse est consacrée à certains modèles mathématiques décrivant le mouvement d'une population de cellules, qui interagissent via un signal chimique. L'accent est mis sur le modèle parabolique de Patlak-Keller-Segel, et dans une moindre mesure, sur le modèle cinétique d'Othmer-Dunbar-Alt.<br /><br />Dans une première partie nous étudions plusieurs variantes du modèle PKS classique, incluant notamment une diffusion non-linéaire des cellules, ou bien une loi de diffusion chimique à noyau de Green logarithmique. Puis nous montrons l'existence globale pour une masse sous-critique du modèle PKS classique dans tout l'espace $\mathbb{R}^2$.<br />On complexifie ensuite le modèle de base en ajoutant un intermédiaire chimique réactionnel, ce qui modifie l'homogénéité du système. Enfin les conditions d'existence globale pour le modèle cinétique ODA avec effets délocalisants sont affaiblies par rapport aux travaux précédents.<br /><br />Dans une deuxième partie nous appliquons le modèle phénoménologique de PKS, et son principe de masse critique, à un processus d'auto-organisation remarquable dans le cerveau: la sclérose concentrique de Baló. Un couplage adéquat entre un front de propagation et une instabilité de PKS décrit raisonnablement les motifs en anneaux de la maladie.<br /><br />La troisième partie adopte le point de vue du transport optimal de masse pour analyser le modèle de PKS unidimensionnel modifié auparavant (afin de partager les caractéristiques de PKS 2D). Bien que la fonctionnelle d'énergie ne soit pas convexe par déplacement, nous démontrons la convergence vers un unique état d'équilibre, lorsqu'il existe. Ces nouvelles idées sont mises en oeuvre numériquement~: un flot gradient discret pour la distance de Wasserstein est analysé, puis simulé en dimension un d'espace.<br /><br />Plusieurs annexes viennent compléter ce travail, dont une annexe qui regroupe tous les aspects numériques de la thèse.

Aux côtés des formes dites classiques de Sclérose en plaques (SEP), un nombre important de patients présentent des caractéristiques atypiques qui vont être responsable d’une période, parfois longue, d’errance diagnostique. Certains de ces patients, malgré les atypies, font clairement partie du spectre de la SEP tandis-que d’autres présentent probablement des maladies inflammatoires démyélinisantes idiopathiques distinctes qui sont, à ce jour, toujours en attente d’individualisation.Les objectifs principaux de ce travail de thèse étaient de mieux caractériser ces formes atypiques de SEP et autres maladies inflammatoires démyélinisantes idiopathiques.Nous avons effectué un travail rétrospectif de caractérisation clinique et radiologique (sur les données d’IRM acquises en conditions de vie réelle) afin d’aider au diagnostic et à mieux définir le pronostic évolutif de ces patients. Nous avons également effectué une analyse anatomopathologique chez les patients présentant une lésion inflammatoire nécessitant une biopsie avec pour objectif de mieux positionner ces lésions au sein du spectre de la SEP et du spectre des Neuromyélites Optiques (NMOSD). Enfin nous avons effectué une caractérisation de l’expression astrocytaire du récepteur NKp46 au sein des lésions de SEP et des lésions inflammatoires démyélinisantes atypiques.Les principaux résultats sont :1) En l’absence d’autre lésion cérébrale évocatrice de SEP, le risque de développer une SEP cliniquement définie chez un patient présentant une lésion cérébrale inflammatoire démyélinisante isolée est faible.2) La SEP, notamment dans sa forme progressive, peut avoir des caractéristiques proches de celles rencontrées dans le cadre des léucoencéphalopathies héréditaires. Dans ces situations, l’analyse des lésions de la substance grise, de la topographie des lésions de la substance blanche et le caractère nodulaire (>3mm mais non diffus) sont en faveur du diagnostic de SEP.3) Les lésions inflammatoires démyélinisantes du système nerveux central sont extrêmement hétérogènes en IRM. Néanmoins, certaines caractéristiques leurs sont communes : liseré périphérique en hypersignal en diffusion, prise de contraste périphérique ouverte, respect de la substance grise. L’analyse anatomopathologique sur tissus provenant de biopsies réalisées pour incertitude diagnostique démontre une préservation quasi systématique du marquage AQP4.4) L’expression astrocytaire de NKp46, récepteur classiquement décrit comme spécifique des lymphocytes NK, est commune à de nombreuses conditions neuroinflammatoires et neurodégénératives y compris la SEP, les NMOSD et les autres maladies inflammatoires démyélinisantes. Nous n’avons, à ce jour, pas pu déterminer l’implication du récepteur NKp46 dans la réponse astrocytaire en conditions inflammatoires.En conclusion, l’étude de notre cohorte rétrospective multicentrique a permis de mieux préciser les caractéristiques clinique (y compris de suivi), anatomopathologiques et IRM de patients présentant des formes atypiques de SEP et de maladies inflammatoires démyélinisantes.L’identification de sous-types de SEP caractérisés par une atteinte extrêmement sévère tant sur le plan clinique que radiologique nous semble pouvoir être un modèle d’étude intéressant dans la recherche de biomarqueurs d’imagerie et biologiques de la maladie. / Beside classical multiple sclerosis (MS), a significant proportion of patients can present some atypical clinical or radiological characteristics that will lead to diagnostic uncertainties. On one side, some of these patients belong to MS spectrum whereas some other probably have yet unidentified inflammatory demyelinating disorders.Our objectives were to describe those patients with atypical MS and atypical idiopathic inflammatory demyelinating disorders.We retrospectively gathered clinical and radiological (in a real-life setting) data from patient to better delineate diagnostic clues and to better assess prognosis of these patients. Moreover, a neuropathological analysis of patients’ tissue collected for diagnostic uncertainties was performed to assess AQP4 staining in patients with acute atypical inflammatory demyelinating disease. Finally, we characterized the expression of the activating receptor NKp46 within astrocytes in MS and other inflammatory neurological diseases.Our main results were the following:1) in the absence of any other lesion suggestive of MS, the overall risk of MS diagnosis and typical MS relapse is low.2) MS, notably primary progressive or bout-onset MS, can share MRI characteristics with inherited leukoencephalopathies and leukodystrophies. In this context, a thorough analysis of deep and cortical gray matter, topography of white matter lesions and size (typically nodular > 3mm but not confluent) strongly argues in favor of MS.3) In spite of a marked heterogeneity of central nervous system inflammatory demyelinating lesions, some characteristics such as a peripheral B1000 hyperintensity with open rim gadolinium enhancement (with or without central enhancement) and gray matter sparing are common to all of these conditions. Moreover, neuropathological analysis of these lesions suggests a systematic normal/increased AQP4 staining.4) NKp46 astrocytic expression, a classical NK cells marker is common to several neuroinflammatory diseases including MS, NMOSD and other inflammatory demyelinating disorders. To date, we were not able to ascertain NKp46 involvement in the context of neuroinflammation.To conclude, our analysis enabled to refine clinical, neuropathological and MRI characteristics of patients with atypical MS and atypical inflammatory demyelinating disorders.The identification of “clusters” of atypical MS with dramatic disability progression and early evidence of neurodegeneration should allow us to identify promising MRI and/or biological biomarkers of disease progression.

Les patients atteints de sclérose en plaques présentent une majoration de la fatigue perçue et de la fatigabilité. Mais à l’heure actuelle, la fatigabilité chez les patients atteints de sclérose en plaques a été peu étudiée ; son rôle comme facteur limitant des capacités fonctionnelles, ses spécificités par rapport aux sujets sains ou encore sa réponse à des programmes de rééducation restent des questions en suspens. De plus, la fatigabilité a été principalement étudiée lors de contractions isométriques maintenues qui sont peu représentatives des activités de la vie quotidienne des patients, au cours desquelles une part importante des contractions des extenseurs du genou est réalisée en dynamique, en particulier, durant la locomotion.L’objectif de ce travail était de caractériser la fatigue et la fatigabilité des patients atteints de SEP au cours de contractions maximales volontaires isocinétiques concentriques, de connaitre les liens avec les performances locomotrices et d’explorer leurs adaptations à un programme de rééducation combiné. Pour répondre à cet objectif, une évaluation isocinétique associée à une analyse électromyographique lors d’une tâche fatigante de 50 contractions isocinétiques concentriques a été menée.L’originalité de ce travail repose sur l’analyse de la fatigabilité lors d’une tâche concentrique mettant ainsi en évidence le phénomène de tâche dépendance des mécanismes impliqués dans la fatigabilité puisque les résultats vont à l’encontre des précédentes études, réalisées au cours de contractions isométriques, chez les patients atteints de SEP. En effet, nous avons mis en évidence une moindre fatigabilité des patients atteints de SEP par rapport aux sujets sains. La baisse de la performance est expliquée dans les deux populations par une baisse de l’efficacité neuromusculaire sans modification des coactivations. Les résultats ont également souligné l’absence de lien entre la fatigue, la fatigabilité et les performances locomotrices. Par ailleurs, la fatigue est significativement diminuée suite à un programme de rééducation combiné alors que la fatigabilité est augmentée, résultat d’un gain de force à l’état de base sans modification de la force en situation de fatigue. Ce travail est une étape qui met en évidence la nécessité de standardiser les évaluations de la fatigabilité et d’élaborer des protocoles de rééducation visant à diminuer la fatigabilité chez les patients atteints de SEP. / Patients with multiple sclerosis manifest a higher level of perceived fatigue and fatigability. But so far, fatigability in patients with multiple sclerosis has been little studied, its role as a limiting factor of functional abilities, its specificities in comparison with healthy people and also its adaptations to rehabilitation remain unresolved issues. Furthermore, fatigability has been mainly studied during sustained isometric contractions that are unrepresentative of patients’ daily life activities during which a large part of the knee extensor muscles contractions are performed during dynamic contractions, particularly during locomotion. The aim of this study was to characterize fatigue and fatigability of patients with multiple sclerosis during maximal isokinetic concentric voluntary contractions: to explore the relationship with locomotor performance and their adaptations to a rehabilitation combined program. To that aim, an isokinetic assessment associated with an electromyographic analysis was carried out during a fatiguing task of 50 concentric contractions. The originality of this research is based on the analysis of fatigability during concentric contractions that highlights the task dependency of the mechanisms involved in fatigability since the results refute previous studies performed with sustained contractions. Indeed, we showed a lower fatigability in patients with multiple sclerosis compared to healthy subjects. The decrease in performance was explained in the two populations by a decrease of neuromuscular efficiency without change in coactivations. The results highlighted a lack of relationship between fatigue, fatigability and locomotor performance. Furthermore, after a combined rehabilitation program, fatigue was significantly reduced while fatigability was increased, resulting both from a gain of strength in baseline state and a lack of change of strength in fatigued state. This research is a step that highlights the need to standardize fatigability assessments and develop rehabilitation program to reduce fatigability in patients with multiple sclerosis.

Cette étude s’intéresse aux variations de la composition isotopique du Mo des molybdénites (MoS2) afin de déterminer si un lien existe entre le type d’occurrence, les processus minéralisateurs, l’âge des occurrences et les variations observées pour le δMo. Une base de données (n=391) construite à partir d’analyses effectuées au cours de cette étude (n=198) et de donnée issue de la littérature (n=193) permet l’obtention de statistiques robustes sur la composition isotopique du Mo des MoS₂. Différents types d’occurrences ont été étudiés (granites, pegmatites, greisens, filons périgranitiques, porphyres, skarns, IOGC, veines polymétalliques et fentes alpines). Tous les δ98Mo ont été normalisés au NIST3134 (δ₉₈MoNIST(NIST) = 0‰). La répartition du δ₉₈MoNIST des MoS₂ tend à suivre une loi normale avec une moyenne de 0,04±1,04‰ (2σ). Les moyennes des δ₉₈MoNIST sont plus élevées pour les fentes alpines, les greisens et les veines périgranitiques que pour les skarns, granites et porphyres. Ces derniers types d’occurrences cristallisent à plus haute température que les précédents. Dans le cas des occurrences liées aux granites, le δ₉₈MoNIST des granites est plus faible que celui des pegmatites et que celui des veines périgranitiques. Ceci pourrait montrer une influence de la température sur le fractionnement isotopique du Mo. Des variations intra-occurrence ont aussi été mises en évidence. L’amplitude de ces variations ne dépend pas du type d’occurrence. Les δ₉₈MoNIST du skarn d’Azegour varient de 1,02‰. Le processus de fractionnement proposé est le fractionnement de Rayleigh lors de la cristallisation fractionnée. Des analyses isotopiques du Pb et du S montrent une forte contribution de la série volcano-sédimentaire encaissante. Les δ₉₈MoNIST de la pegmatite de Ploumanac’h varient très peu : 0,22‰. Les analyses isotopiques du S et du Pb montrent une forte contribution crustale dans la formation des magmas. / This study focuses on isotopic composition of molybdenite (MoS₂) in order to decipher possible links between occurrence type, mineralizing processes, ages and observed δMo variations. A data base (n=391) have been built thanks to data from this study and data from literature allowing to run solid statistics on Mo isotopic composition of MoS₂. Different occurrence types have been investigated (granite, pegmatite, greisens, perigranitic vein, porphyry deposit, skarn, IOCG, polymetallic epithermal vein and alpine-type fissure vein). All δ₉₈Mo have been normalized to NIST3134 (δ₉₈MoNIST(NIST) = 0‰). The distribution of all data is Gaussian with a mean value of 0.04±1.04‰ (2σ). δ₉₈MoNIST mean values are higher for alpine-type fissure vein, greisens and perigranitic vein than for skarn, granite and porphyry deposit. These last occurrence types crystallize at higher temperature. For granite-related occurrences, δ₉₈MoNIST of granite is lower than δ₉₈MoNIST of pegmatite and perigranitic vein. This suggests an influence of temperature on Mo isotopic fractionation. Intra-occurrence variations have been evidenced. The intra-occurrence variations are not depending of the occurrence type. δ₉₈MoNIST of the Azegour skarn vary on large range of 1.02‰. Rayleigh fractionation is proposed as principal fractionation process. S and Pb isotopic analyses suggest a contribution of hosting volcano-sedimentary series. δ₉₈MoNIST of Ploumanac’h pegmatite vary on a narrow range of 0.22‰. S and Pb isotopic analyses suggest a strong crustal contribution in magmas genesis.

De nouvelles modalités de réentrainement sont nécessaires pour les patients présentant une sévère limitation à l’exercice tels que les patients souffrant de broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO). Le pédalage « excentrique », caractérisé par une meilleure efficience, pourrait permettre à ces patients de se réentrainer plus efficacement. Toutefois, les modalités de prescription et les effets du pédalage excentrique méritent d’être étudiés.Chez le sujet sain, nos résultats ont montré un retard de réactivation parasympathique au décours du pédalage excentrique par rapport au concentrique réalisés à même puissance mécanique, avec une influence de la fréquence de pédalage sur les réponses cardio-respiratoires et autonomes. À même puissance métabolique, le pédalage excentrique se caractérise par un stress cardio-vasculaire et respiratoire plus important que lors du pédalage concentrique, et des réponses neuro-végétatives en faveur d’une activité sympathique plus élevée. La fonction vasculaire est altérée à l’issue du pédalage excentrique. Chez le patient atteint de BPCO, comme chez le sujet sain, le pédalage excentrique a un effet tachypnéisant.Nous pensons que la tension musculaire accrue nécessaire en pédalage excentrique à l’atteinte d’une puissance métabolique équivalente à l’exercice concentrique serait à l’origine d’une plus grande activité sympathique et d’une contrainte hémodynamique périphérique, expliquant l’augmentation de la contrainte cardio-vasculaire en pédalage excentrique. / New exercise modalities are required for patients severely limited during exercise such as chronic obstructive pulmonary disease patients (COPD). Eccentric “cycling”, characterized by better efficiency, could allow COPD patients to train more effectively. Nonetheless, prescription modalities and effects of eccentric cycling deserve to be more studied.In healthy subjects, our results showed a delayed parasympathetic reactivation after eccentric compared to concentric cycling matched for mechanical power, together with an influence of pedalling frequency on autonomic and cardiorespiratory responses. At similar metabolic power, eccentric cycling is characterized by a greater cardiovascular and respiratory stress than during concentric cycling, and altered autonomic nervous systems responses in favour to greater sympathetic activity. Vascular function is altered after eccentric cycling. In COPD patients, as in healthy subjects, eccentric cycling impose tachypneic breathing pattern.We believe that the higher muscle tension during eccentric cycling necessary to reach metabolic power similar to concentric leads to greater sympathetic activity and peripheral hemodynamic constraint, likely explaining the increased constraints on cardiovascular system during eccentric cycling.

Ce travail porte sur l’étude et le développement d’un système innovant de ventilation et de chauffage au bois dans les habitations à basse consommation d’énergie, qui sont appelées à devenir la référence constructive en France dès 2015. Dans ces habitations fortement isolées et particulièrement étanches à l’air, les besoins de chauffage sont très faibles et peuvent être couverts par une source de chaleur d’origine renouvelable, telle que le bois énergie. En outre, l’utilisation d’une ventilation performante s’impose comme étant un critère essentiel pour assurer la bonne qualité de l’air intérieur et peut même devenir l’unique vecteur de chauffage en apportant l’appoint de chaleur sur l’air insufflé dans les différentes pièces de l’habitation. Le système présenté dans cette étude propose ainsi de combiner les avantages d’un appareil de chauffage au bois de petite puissance, ici un poêle à granulés de bois, et ceux d’une ventilation à récupération de chaleur sur l’air extrait, grâce à un conduit échangeur intégré à la cheminée du poêle et relié au réseau de soufflage de la ventilation. Développé en partenariat avec l’industriel POUJOULAT, spécialisé dans la fabrication de conduits de cheminée métalliques, ce conduit échangeur permet de récupérer sur l’air neuf une partie de la chaleur initialement perdue par les fumées et de la distribuer dans toutes des zones de vie de l’habitation, même les plus éloignées de l’appareil au bois. Après avoir défini la configuration de couplage à adopter pour assurer le bon fonctionnement de l’ensemble et garantir à la fois la sécurité et le confort des occupants, les performances de plusieurs prototypes de conduit échangeur sont caractérisées expérimentalement. Les résultats obtenus lors des essais en laboratoire permettent alors d’orienter l’évolution des prochains prototypes et de souligner la nécessité de travailler avec un poêle à granulés de bois dont le cycle de combustion est étanche. Un modèle mathématique est également développé pour prédire les performances du dernier prototype de conduit échangeur à triple paroi non isolé sur sa surface extérieure et sa validation est obtenue suite au bon accord entre les résultats calculés et ceux mesurés lors des essais. L’ensemble du système combiné est ensuite installé dans deux habitations à basse consommation d’énergie situées près de Poitiers. L’exploitation des températures et des consommations recueillies pendant la première saison de chauffe montre la bonne tenue du système combiné, ses limites, ainsi que ses conditions d’appropriation par les occupants, dont le comportement apparaît jouer un rôle prédominant dans la réduction des consommations énergétiques. / This work is devoted to the study and development of an innovative wood-based air-heating system for energy-efficient dwellings, which are expected to become the building reference in France from 2015 onwards. As these kinds of homes are highly insulated and particularly airtight, heating requirements are very low and may be covered by a renewable energy source, such as wood energy. In addition, efficient ventilation is absolutely required to ensure indoor air quality and may even sometimes be use as the only way to provide heat into the various rooms of the house. In this context, the system presented in this study aims to combine advantages of a low power wood-burning appliance, as a wood-pellet stove, and those of a mechanical ventilation heat-recovery unit, thanks to a heat exchanger integrated into the chimney of the pellet stove and connected to the ventilation air supply network. Developed in partnership with POUJOULAT, a metallic chimneys manufacturer, this new heat exchanger recovers a part of the heat from flue gases and enables to warm up the fresh air distributed in each living zone of the house, even the most remote of the wood heating device. After defining the best coupling configuration to ensure the proper behaviour of the system, as well as both safety and comfort of the occupants, performances of several heat exchanger prototypes are characterized experimentally. The results from tests in laboratory are then used to guide prototypes development and they highlight the need to work with a room-sealed wood-pellet stove. Moreover, a mathematical model is developed to predict the performances of the latest prototype of triple concentric tube heat exchanger with no insulation at the outer surface. Then, the model validation is obtained following the good agreement between calculated results and those measured during the laboratory tests. The combined system is then installed in two energy-efficient dwellings near Poitiers. Operating temperatures and energy consumptions collected during the first heating season show the good reliability of the combined system, its limitations and its conditions of acceptance by the occupants, whose behaviour is pointed out as a major factor in reducing energy consumptions.

Le projet d'avion électrique vise à remplacer les vecteurs énergétiques que sont les fluides hydrauliques et l'air comprimé par le courant électrique et d'obtenir en conséquence une diminution significative de la consommation en carburant Dans cette thèse, nous proposons deux solutions : la première dans un souci d'accroitre la disponibilités des actionneurs électriques et la seconde pour la traction au sol (taxiage d'avion). Dans la première étude, nous nous plaçons dans le cadre d'un actionneur pour lequel il est demandé une redondance électrique. Ceci peut être le cas d'un actionneur de mode « normal », redondé par un actionneur de type secours, mais où les fiabilités cumulées ne sont pas suffisantes, et où la partie électrique et la commande du système dit normal est redondé. Nous proposons une topologie de moteur synchrone à aimants permanents à bobinage à plots à deux étoiles découplées magnétiquement et à courant de court-circuit limité. Pour les machines à plots, nous avons établi un modèle semi analytique dans le but de prédire l'amplitude de la résultante des forces radiales agissant sur le rotor de cette machine en cas de fonctionnement en modes sain et dégradé. Nous avons établi le modèle de cette machine en vue de la commande et nous avons validé expérimentalement ce principe de conception sur un prototype dimensionné au laboratoire et réalisé par une société du groupe SAFRAN. Dans la seconde étude, nous avons investigué sur l'utilisation de moteurs multi-enroulements permettant de répondre au mieux à un cahier des charges exigeant pour une application de traction d'aéronefs: le « green taxiing ». Le principe est de permettre de faire varier le coefficient de couple d'un moteur de manière à optimiser la masse du moteur mais aussi les contraintes sur le convertisseur qui l'alimente permettant d'atteindre de larges plages de vitesse. Le modèle en vue de l'alimentation a été développé et validé par une comparaison à une résolution par éléments finis en magnétodynamique / The more electrical aircraft project aims at replacing most of current power generation sources by electrical ones. Consequently this replacement might generate a significant decrease of the fuel consumption. Through this thesis we determine two electrical solutions allowing on the one hand the increase of disponibility level of the actuators and on the other handthe aircraft taxiing by electrical means. We firstly focused on electrical actuators that require electrical redundancy. A first mean to achieve this redundancy is to use two actuators. Nevertheless this solution is not relevant under the reliability constraint because the global failure rate is increased. A double star permanent magnet synchronous motor with concentrated winding is proposed in which a special care was taken to the short circuit current limitation and the magnetic decoupling between the two star winding. We established a semi-analytic model for this kind of motors to predict the amplitude of the resultant of the radial forces acting on the rotor of the machine when operating under normal and faulty operation. We established the model of the machine in order to determine the command strategy. We experimentally validated all of the design principles mentioned above through a prototype designed in the laboratory and built by one of the SAFRAN group company. We secondly investigated on the way to apply the multi winding principles to a brand new project linked to the aircraft taxiing called “green taxiing”. The goal is to obtain a motor topology that allows operating on a wide speed range thanks to the command strategy and the change of its torque coefficient. We established the model of the machine and we compared the results given by this ingenious model to the results given by a finite element resolution using a transient magnetic application