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

La natation est une activité physique très populaire au Canada et compte plusieurs adeptes chez les jeunes (Institut canadien de la recherche sur la condition physique et le mode de vie, 2005). Le but de cette étude est de dresser un portrait des entraîneurs de jeunes nageurs et de connaître les conditions d'entraînement et de compétition qui sont offertes aux jeunes nageurs. Les instances provinciale et fédérale dans le domaine de la natation ainsi que d'autres organismes sportifs ont fait état de certaines lacunes concernant l'entraînement des jeunes et des normes ont été établies afin d'aider les entraîneurs de jeunes nageurs dans la planification et l'organisation de leurs entraînements. Pour connaître les conditions d'entraînement des jeunes nageurs, nous avons d'abord créé un questionnaire. Nous avons ensuite validé ce dernier avec l'aide d'anciens entraîneurs de jeunes nageurs et d'experts. Au total, les réponses de 76 répondants répartis à travers le Québec ont été retenues pour analyse. Les résultats indiquent que les entraîneurs de jeunes nageurs ont en moyenne 22 ans, que ce sont en majorité des femmes et que 58 % d'entre eux possèdent au moins trois années d'expérience en entraînement de la natation. Les nageurs s'entraînent en moyenne trois fois par semaine pour environ 75 minutes et nagent plus de 1200 mètres par entraînement. Le travail de la technique et l'entraînement de la capacité aérobie des nageurs sont priorisés dans les entraînements et les entraîneurs consultent très peu la documentation mise à leur disposition. Le sexe n'aurait aucun lien avec les conditions d'entraînement. L'expérience en tant qu'entraîneur, le vécu d'ancien nageur et le niveau de formation au programme national de certification des entraîneurs sont des variables qui semblent avoir un lien avec certaines conditions d'entraînement telles que la consultation de certaines ressources, le développement psychologique et certaines composantes neuro-musculaires et musculaires de l'entraînement. Cette étude a permis de dresser un portrait des entraîneurs qui encadrent les groupes de jeunes nageurs ainsi que des conditions d'entraînement et de compétition de ces nageurs. Afin de respecter les normes d'entraînement suggérées pour les jeunes nageurs, il serait intéressant que les entraîneurs aient accès à une banque d'informations en ligne pour les aider dans leur planification. Le mentorat semble aussi être une bonne alternative pour aider les entraîneurs à mieux structurer leurs entraînements. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Natation, Enfants, Entraînement.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Thèse de Doctorat effectuée en cotutelle au Laboratoire de Physiologie de l'Exercice Département de Kinésiologie - Université de Montréal - Canada et au Laboratoire d'Analyse de la Performance Motrice Humaine Faculté des Sciences du Sport - Université de Poitiers - France / L'histoire du sport moderne est parsemée d'exemples d'athlètes qui n'ont jamais eu le palmarès auquel leur talent les prédestinait. Peut être par malchance, mais aussi, souvent, par excès d'entraînement. La relation entre la charge d'entraînement et la capacité de performance est en forme de U inverse (Rowbottom et al., 1998). Il existe un seuil individuel à partir duquel toute augmentation de la charge d'entraînement ne se traduit plus par une augmentation de la capacité de performance, mais par une stagnation, puis une diminution. On distingue deux étapes à partir de cette rupture. La première, le dépassement, est une diminution de la performance provoquée par une fatigue aiguë liée à la charge d'entraînement et à d'autres facteurs de stress (Kreider et al., 1998). La récupération de la capacité de performance nécessite plusieurs jours à plusieurs semaines. La seconde étape est le surentraînement. Il s'agit d'une diminution de la capacité de performance provoquée par une fatigue chronique liée à la charge d'entraînement et aux autres facteurs de stress (Kreider et al., 1998). Dans le cas du surentraînement la récupération du niveau initial est beaucoup plus longue, puisqu'elle nécessite plusieurs semaines à plusieurs mois. Les limites entre l'enti-aînement optimal, le dépassement et le surentraînement sont assez étroites, et le passage d'une étape à l'autre peut être relativement rapide. A partir de là, on conçoit l'intérêt de disposer de marqueurs qui permettent d'identifier à quel niveau se situe l'athlète, afin de l'entraîner au maximum de ses possibilités, tout en prévenant le risque de surentraînement (Hooper et MacKinnon, 1995). Le problème est qu'il n'existe actuellement aucun signe clinique qui permet de diagnostiquer le surentraînement sans risque de se tromper. Paradoxalement, l'effort de recherche s'est orienté vers l'étude de marqueurs biologiques dont le dosage est complexe et coûteux, tels que les catécholamines, la glutamine, et a plus ou moins laissé de côté d'autres marqueurs beaucoup plus accessibles, tels que la lactatémie ou la fréquence cardiaque. Le but de cette thèse est donc d'étudier la réponse d'athlètes spécialistes de disciplines d'endurance aérobie à une augmentation du volume d'enù-aînement de 100% en 3 semaines, afin de déterminer si la lactatémie et/ou la fréquence cardiaque permettent de détecter le surentraînement. Nous avons recmté 6 coureurs de demi-fond et 4 tiiathlètes de niveau provincial à Monù-éal et à Poitiers. Ils étaient âgés de 27±5 ans et avaient une vitesse aérobie maximale de 18.9±1.2km.h-'. Le schéma expérimental que nous avons utilisé pour provoquer le surentraînement est constitué de 3 périodes. Au cours de la période de référence, d'une durée de 3 semaines, nous avons demandé aux sujets de conserver leur volume d'entraînement habituel. Le kilométrage hebdomadaire moyen de cette période est calculé pour chaque sujet, et sert de référence pour les périodes suivantes. Au cours de la période de surcharge, nous avons augmenté ce kilométrage hebdomadaire moyen de 33% par semaine pendant 3 semaines, de façon à provoquer un état d'épuisement susceptible de placer les sujets en état de surentraînement. Suite à cette période de surcharge, nous avons demandé aux sujets de courir la moitié du kilométrage hebdomadaire de référence pendant. Il s'agit de la période de récupération. Nous avons évalué les sujets à plusieurs reprises. Il y a tout d'abord eu une session de familiarisation aux différents tests au début de la période de référence, puis une mesure expérimentale à la fin de chaque période. Nous avons donc une mesure de référence, une mesure de surcharge et une mesure de récupération. Chaque évaluation comprend successivement un électrocardiogramme de nuit, un test orthostatique, un test progressif jusqu à épuisement, un test de performance et un test sous-maximal. L ECG de nuit a été enregistré au moyen du Polar RR Recorder (Polar Electro Oy, Kempele, Finlande). Chaque sujet est équipé le soir vers 20 heures, et doit garder l'appareillage jusqu'au lendemain matin 7 heures. La durée d'enregistrement proprement dite commence à minuit et se termine à 5 heures. A l'intérieur de cette période nous prélevons un segment de 1024 intervalles RR, tel que représenté sur cette figure. Nous faisons ensuite une analyse spectrale de ce signal au moyen d'une transformation rapide de Fourier. Le test orthostatique, d'une durée de 30 minutes, est réalisé le matin entre le réveil et le petit déjeuner, au domicile du sujet. Il consiste en une période de 20 minutes en position couchée, immédiatement suivie d'une période de 10 minutes en position debout. Un segment de 256 intervalles RR est prélevé dans les 5 dernières minutes de chaque position, afin d'obtenir leur spectre de fréquence. Le test progressif est réalisé au laboratoire sur tapis roulant (Q65, Quiton, Seattle, USA). Il s agit de paliers de 3 minutes séparés par une minute de récupération. La vitesse des 3 premiers palters est 12, 14 et 16 km.h , respectivement, puis augmente par incréments de l km.h jusqu'à épuisement. Lors de la récupération entre chaque palier, nous prélevons une goutte de sang pour doser la lactatémie lors des 15 premières secondes, puis nous demandons aux sujets d'évaluer la difficulté de l'effort au moyen de l'échelle de Borg (1985, RPE). Le test de performance est réalisé au laboratoire sur tapis roulant (Q65, Quiton, Seattle, USA). Suite à un échauffement standard de 15 minutes, le sujet de courir le plus longtemps possible à 85% de la vitesse aérobie maximale. L'épreuve se termine lorsqu'il n'est plus capable de maintenir la vitesse demandée. Nous utilisons la durée pendant laquelle il a couru comme indicateur de la capacité de performance. Le test sous-maximal est réalisé au laboratoire sur tapis roulant (Q65, Quiton, Seattle, USA). Il s'agit de 3 paliers de 10 minutes séparés par 12 minutes de récupération. L'intensité d'effort est 65, 75 et 85% de la vitesse aérobie maximale, respectivement. Lors de la récupération les sujets sont assis pendant 10 minutes, puis libres de leur activité pendant 2 minutes. La fréquence cardiaque est enregistrée de la 9ème minute d'effort à la lOème minute de récupération au moyen du cardiofréquence mètre Polar Vantage (Polar Electro Oy, Kempele, Finlande). Pour comparer les cinétiques de fréquence cardiaque après chaque période expérimentale, nous avons utilisé une modélisation de type mono-exponentielle de la forme Fc (t) = ao +ai.e-t/T, ou ao est la valeur asymptotique de la fréquence cardiaque, ai est la différence entre la fréquence cardiaque à la fin du palier et la valeur asymptotique, et T est la constante de temps. Pour donner une explication physiologique des phénomènes observés, nous avons calculé le spectre de fréquence d'un segment de 256 intervalles RR prélevés entre la 5ème et la lOème minute de récupération, et nous avons dosé la noradrénaline de façon sériée au cours des 5 premières minutes de la récupération. Toutes les études expérimentales qui s'intéressent au surentraînement sont confrontées au même dilemme au moment d'interpréter les résultats : les sujets sont-ils réellement surentraînés, ou sont-ils victimes d'une fatigue aiguë, rapidement réversible, auquel cas il s'agit plutôt d'un état de dépassement? En l'absence de signes biologiques spécifiques, la plupart des études établissent qu'un athlète est surentraîné lorsqu'il fait face à une diminution chronique de sa capacité de performance, et que cet état est associé à un certain nombre de modifications du comportement (troubles de l'humeur, du sommeil, etc.). C'est la démarche que nous avons retenue pour notre étude. Pour être considéré comme surentraîné, un sujet doit tout d'abord ne souffrir d'aucune maladie ou blessure en mesure d'expliquer la diminution de la capacité de performance. Ensuite, nous devons observer au moins 2 des 3 critères suivants : une diminution du résultat au test de performance (Urhausen et al., 1998), une augmentation du score au questionnaire proposé par la Société Française de Médecine du Sport pour détecter le surentraînement (Legros et al., 2000), une auto-évaluation quotidienne de la fatigue supérieure à 5 (sur une échelle de l à 7) pendant au moins 7 jours consécutifs (Hooper et al., 1993). Pour s'assurer du caractère chronique de la diminution de la capacité de performance, il ne doit pas y avoir de retour au niveau initial du résultat au test de performance après la période de récupération. Dans la cas contraire, le sujet n'est plus considéré comme surentraîné, mais comme étant en état de dépassement. Au total, et en supposant que cette démarche est valide, nous avons diagnostiqué un état de surentraînement chez 7 des 10 sujets, et un état de dépassement chez les 3 autres. La première partie de nos travaux consistait à étudier la lactatémie au cours d'un test progressif jusqu'à épuisement. Nos résultats montrent une diminution significative du pic de lactatémie après les périodes de surcharge et de récupération chez nos 7 sujets surentraînés, ainsi qu'un décalage de la courbe lactatémie-intensité relative vers la droite. Le problème est qu'il s'agit exactement de la réponse observée chez l'athlète pour qui il y a une amélioration de la capacité de performance dans les épreuves de longue durée (Hurley et al., 1984). Il fautr donc trouver un critère qui permet de déterminer si le décalage de la courbe vers la droite traduit une amélioration ou une diminution de la capacité de performance. Snyder et al. (1993) proposent pour cela de compléter le dosage de la lactatémie par un indice de perception de la difficulté de l'effort (RPE). Pour une même diminution de la lactatémie, le RPE est sensé rester le même chez l'athlète qui s'améliore, et diminuer chez l'athlète surentraîné. A partir de là, le rapport lactatémie/RPE doit augmenter chez l'athlète qui s améliore, et diminuer chez l'athlète surentraîné. Nos résultats montrent effectivement une diminution significative du rapport lactatémie - RPE à partir de 90% de la vitesse aérobie maximale après les périodes de surcharge et de récupération. Mais contrairement à l'hypothèse de Snyder et al. (1993), le RPE varie très peu d'une période à l'autre. Cela signifie que les modifications de ce rapport s'expliquent majoritairement par celles de la lactatémie, et que le RPE ne pennet pas de détenniner si l'athlète s'est amélioré ou s'il est surentraîné. Bien qu'il y ait un décalage de la courbe de lactatémie dans les deux cas, il existe néanmoins une différence fondamentale chez l'athlète surentraîné. Nous avons montré que le pic de lactatémie diminue de façon significative, alors qu'il est relativement peu affecté chez l athlète qui s'améliore. Cela suggère que le décalage vers la droite observé lors du surentraînement est en fait un abaissement de la courbe essentiellement dû à une diminution de la capacité du muscle à produire de l'acide lactique. Il est donc possible d interpréter la courbe de lactatémie en utilisant le pic de lactate comme critère diagnostic. Lorsqu'on observe un décalage vers la droite sans modification du pic de lactatémie, nous pouvons supposer une amélioration de la capacité du muscle et des autres organes à utiliser le lactate, et conclure à une amélioration de la capacité de performance pour les épreuves de longue durée. A l'inverse, si le décalage s'accompagne d'une diminution du pic de lactatémie, nous pouvons supposer une diminution de la capacité du muscle à produire de l'acide lactique, et conclure à une diminution de la capacité de performance pour les épreuves de longue durée. La seconde partie de nos travaux consistait à étudier la régulation de la fréquence cardiaque au repos. Nos résultats ne montrent aucun effet de la période de surcharge sur les différents paramètres de l'analyse spectrale de la variabilité de la fréquence cardiaque, quelle que soit la condition expérimentale. Cette absence d'effet statistique semble pouvoir être expliquée par une très grande variabilité interindividuelle, puisque le coefficient de variation est souvent proche de 100%. Compte tenu de cette hétérogénéité, il paraît plus judicieux de mettre l'emphase sur les résultats individuels. Parmi nos sujets, deux cas nous paraissent particulièrement évocateurs. Chez le premier, nous avons pu vérifier la présence de tous les critères diagnostiques du surentraînement après la période de surcharge, puis un retour au niveau initial pour chacun d'entre eux après la période de récupération. Il a réalisé successivement 30 minutes, 19 minutes puis 29 minutes à l'épreuve de temps limite. Par ailleurs il a amélioré ses meilleiires performances de l'aimée lors des compétitions qui se sont déroulées les semaines suivantes. Il s'agit donc d'un cas manifeste de dépassement. Chez le second, nous avons constaté la présence de 3 des 4 critères diagnostiques après les périodes de surcharge et de récupération. Il a réalisé successivement 31 minutes, 25 minutes, puis 19 minutes à l'épreuve de temps limite, et n'a retrouvé son niveau de performance initial que plusieurs mois après l'experimentation. Nous avons diagnostiqué chez lui un état de surentraînement. Nous observons une hyperactivité sympathique au repos chez ces deux sujets à l'issue de la période de surcharge, tel que mesuré par le rapport LF/HF, qu'il s'agisse de l'enregistrement de nuit ou du test orthostatique. Nous constatons un retour au niveau initial chez le sujet en état de dépassement à l'issue de la période de récupération, mais pas chez le sujet surentraîné, pour qu'il y a plutôt une chute du rapport LF/HF. Ces résultats suggèrent donc que la balance autonome est modifiée chez l'athlète surentraîné. Il convient maintenant de le confirmer au moyen d'une étude longitudinale, au cours d'une saison complète, et de vérifier si ces modifications précèdent les premières contre performances, ou si elles sont postérieures à l'apparition du syndrome de surentraînement. La troisième partie de nos travaux consistait à étudier la cinétique de récupération de la fréquence cardiaque suite à un exercice sous-maximale. Suite au palier de 10 minutes à 85% de la vitesse aérobie maximale, nous constatons une diminution significative de la constante de temps et de l'asymptote à l'issue des périodes de surcharge et de récupération. Comme pour la lactatémie, il s'agit exactement de la réponse que l'on observe chez l'athlète qui s'améliore. Mais cette fois-ci, il ne semble pas que l'on puisse séparer ces deux états. En effet, les modifications de la cinétique de récupération de la fréquence cardiaque ne sont ni systématiques, puisque nous ne les observons pas chez tous les sujets surentraînés, ni spécifiques, puisque nous les observons chez un sujet en état de dépassement. Dans la mesure où elle ne permet pas de déterminer si l'athlète s'améliore, s'il est en état de dépassement ou s'il est en état de surentraînement, la cinétique de récupération de la fréquence cardiaque ne peut être considérée comme un marqueur valide du surentraînement. En conclusion, notre étude a permis de montrer que le pic de lactatémie peut être utilisé comme critère diagnostic du surentraînement dans les activités physiques de longue durée. Cela n'est pas le cas pour la cinétique de récupération de la fréquence cardiaque, et reste à confirmer pour la régulation de la fréquence cardiaque au repos. Il convient maintenant de mener un travail de validation longitudinal pour déterminer si ce dernier marqueur permet de prévenir le surentraînement. Enfin, la meilleure façon de prévenir le surentraînement reste 1 optimisation et la planification de la charge d'entraînement. Or la relation quantitative entre la charge d'entraînement et la performance est encore assez peu explorée. Hormis quelques modèles mathématiques descriptifs, qui d'ailleurs ne prédisent pas la diminution de la capacité de performance quand la charge d'entraînement devient excessive, il faut avouer qu'on ne connaît pas grand chose à son sujet.

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

Davantage que par le passé, le concepteur de lois de commande se trouve confronté à des systèmes complexes : nombre élevé de dynamiques mais aussi d'actionneurs et de capteurs, voire contraintes spatiales sur la structure du régulateur. Ceci résulte de la complexification croissante des processus industriels, de l'avènement de systèmes de communication performants ainsi que de la recherche de performances accrues (recherche d'une optimisation plus globale).<br /><br />Si la commande décentralisée a mobilisé de nombreux efforts de recherche dés les années 70, de nombreux problèmes restent ouverts. Dans le même temps, des outils d'analyse et de synthèse performants ont été développés, dans le cadre H2 et H¥ notamment. Leur mise en œuvre pour de très grands systèmes (composés le plus souvent de sous-systèmes interconnectés) peut cependant poser problème, et ce d'autant que des contraintes de structure sont appliquées au correcteur.<br /><br />L'élaboration de commandes pour les systèmes complexes requiert à l'évidence de la méthodologie. A cette fin, ce document s'intéresse à l'analyse des interconnexions internes au système pour choisir la structure du régulateur la mieux appropriée. Il considère également la problématique du choix du critère et la possibilité d'aborder séquentiellement l'optimisation globale d'un correcteur H2. Ces réflexions à caractère méthodologique sont mises en œuvre sur un système expérimental (multi-moteurs) d'entraînement de bande flexible.

Les travaux présentés dans cette thèse concernent la modélisation et l'optimisation d'un ensemble Convertisseur-Machine devant fonctionner à haute vitesse. La première partie établit un état de l'art des méthodologies de conception relatives au dimensionnement optimal de systèmes d'entrainement et analyse les particularités du fonctionnement à haute vitesse. Puis, une modélisation analytique multiphysique des éléments du système est réalisée. Afin de mener une conception globalement optimale, les interactions significatives entre les éléments du système doivent être modélisées. Cela est effectué à l'aide d'une modélisation électrique fine - qui est le cœur de la caractérisation des interactions - mettant en œuvre une approche harmonique originale. Il en découle alors une modélisation des interdépendances entre onduleur et machine au niveau des pertes dans le système et de la qualité du couple. La modélisation est ensuite couplée à un algorithme génétique selon une méthodologie de conception hybride faisant intervenir des modèles analytiques puis par éléments finis. Enfin, cette démarche est appliquée au dimensionnement de deux systèmes d'entrainement dont le moteur est une MSAP à aimantation orthoradiale. Ces deux cas d'application ont été traités avec succès et ont mis en avant l'intérêt d'une approche " Système " dans la conception de systèmes d'entrainement. Par ailleurs nous avons analysé les morphologies des machines en fonction de la vitesse de rotation. Ceci a fait ressortir des capacités intéressantes de ce type de machines - pour la haute vitesse - d'un point de vue magnétique, mécanique, et des pertes au rotor.

Ce travail de thèse porte sur l'entraînement auditif chez des enfants sourds profonds congénitaux. Il a pour objectif d'évaluer non seulement les effets de l'entraînement auditif sur les performances auditives générales mais aussi les effets de transfert sur la perception langagière et la production de la parole. Une période prolongée de déprivation auditive entraîne des difficultés massives de réception et de production du langage, des difficultés cognitives et perturbe la maturation des voies auditives centrales qui limitent les effets de la réhabilitation de la transmission sonore (implants ou prothèses auditives). Il est donc indispensable d'apprendre aux enfants l'acte d'écouter et de développer leur acuité auditive. La première étude de ce travail évalue la méthode d'entraînement auditif le " Son en Mains ", un programme expérimental ludique qui permet la stimulation des opérations auditives générales, telles que l'identification, la discrimination, l'analyse de scènes auditives et la mémoire auditive. L'entraînement se déroule sur une période de 16 semaines à raison d'une séance hebdomadaire. Les résultats sont présentés et discutés dans les quatre premiers articles de la partie expérimentale. Ils montrent que le programme d'entraînement " Son en Mains " permet aux enfants sourds profonds une amélioration de leurs performances auditives mais surtout des effets de transfert vers les tâches non entraînées (discrimination phonétique et production de la parole). Les études 2 et 3 de cette thèse s'intéressent aux effets de l'apprentissage musical chez des enfants sourds profonds congénitaux. Ces études sont basées sur les observations effectuées chez les enfants normo-entendants qui montrent que l'apprentissage de la musique induit non seulement un traitement auditif plus fin mais aussi des effets positifs sur la cognition. Dans l'étude 2, des enfants sourds suivant des leçons de musique depuis 4 ans en moyenne montrent de meilleures performances en discrimination phonétique que les enfants sourds non musiciens issus du même établissement spécialisé. Ainsi, les scores des enfants musiciens semblent comparables à ceux obtenus avec le programme d'entraînement " Son en Mains " chez des enfants non musiciens (article 5). Enfin, la troisième étude de cette thèse explore les effets de leçons musicales sur la perception des émotions musicales et sur les capacités d'apprentissage implicite. Les résultats montrent que les enfants sourds musiciens présentent plus de difficultés que les enfants entendants non musiciens pour identifier les différentes émotions musicales (article 6). En revanche leurs capacités d'apprentissage implicite sont équivalentes (article 7). Les articles 8 et 9 représentent notre contribution méthodologique et théorique. En discussion générale, nous débattons des implications de ces résultats dans la prise en charge des enfants sourds profonds.

In many physical activities, exercise is not continuous, but intermittent: it involves a sequence of exercise fractions at varying intensities, some higher than others. In planned training, this type of exercise is found in the form of high intensity interval training (HIIT), which is an effective and time-efficient approach that has been popular in high-performance sports over the last century, and in clinical settings for the past twenty years. Models are available to predict performance during continuous exercise (without intensity variation) over various durations. The ecological validity of some continuous exercise models has been reported. However, this is not the case for intermittent exercise, which has several parameters that can be modified, leading to a large variation in individual responses. The purpose of this master’s thesis is to compare the major models of intermittent exercise and determine their strengths and weaknesses, the constructs on which they are based, and their applicability to various physical activities. The master’s thesis also reviews the evolution of continuous exercise models to better understand the elements that need to be considered to improve the validity of intermittent exercise modelling. Due to the lack of quality data to compare a set of HIIT sessions of the same degree of difficulty, the thesis presents a study that uses simulations to identify the main limitations of the intermittent exercise models included in commercial applications, i.e., the Coggan and Skiba models. The study reveals the limitations of these models in prescribing sessions with a low number of repetitions performed at supramaximal intensity, interspersed with long recovery periods. The main intermittent exercise models have limitations that restrict their widespread use. In order for intermittent exercise modelling to evolve into more valid models that improve understanding of the physiological phenomena involved, it is crucial that the models be tested against a robust set of comparable intermittent exercise data. The thesis draws a detailed portrait of the continuous and intermittent exercise models, accounts for their evolution over time, and provides elements to guide future exercise modelling. Finally, the thesis identifies the limits of the current intermittent exercise models, makes recommendations to sports practitioners to promote their good use, and proposes a modification to the Coggan model that reduces its limitations. / Dans plusieurs activités physiques, l’exercice n’est pas continu, mais intermittent : il comprend un enchaînement de fractions d’exercice à des intensités variées, certaines plus élevées que d’autres. Dans l’entraînement planifié, on retrouve ce type d’exercice sous la forme de l’entraînement par intervalles (EPI), qui est une approche efficace et économe en temps, très populaire dans les milieux sportifs depuis plus d’un siècle, et dans les milieux cliniques depuis plus d’une vingtaine d’années. Des modèles sont disponibles permettant de prédire les performances lors de l’exercice continu (sans variation d’intensité) sur des durées variées. La validité écologique de certains modèles de l’exercice continu a été rapportée, montrant leur capacité à s’appliquer aux situations observées sur le terrain. Ce n’est toutefois pas le cas pour l’exercice intermittent, qui comporte plusieurs paramètres pouvant être modifiés, et menant à une grande variation des réponses individuelles. L’objectif du mémoire est de comparer les principaux modèles de l’exercice intermittent et déterminer leurs forces et leurs faiblesses, les construits sur lesquels ils sont fondés, et leur applicabilité dans diverses activités physiques. Il s’agit aussi de revoir l’évolution des modèles de l’exercice continu pour mieux comprendre les éléments à considérer pour améliorer la validité de la modélisation de l’exercice intermittent. Face au manque de données de qualité permettant de comparer un ensemble de séances d’EPI de même degré de difficulté, le mémoire présente une étude qui procède par simulations pour identifier les principales limites des modèles de l’exercice intermittent inclus dans des applications commerciales, soit les modèles de Coggan et de Skiba. L’étude révèle les limites de ces modèles quant à la prescription de séances comprenant un faible nombre de répétitions effectuées à intensité supramaximale, entrecoupées de longues périodes de récupération. Les principaux modèles de l’exercice intermittent présentent des limites restreignant leur utilisation généralisée. Pour que la modélisation de l’exercice intermittent évolue vers des modèles plus valides, permettant d’améliorer la compréhension des phénomènes physiologiques en jeu, il est crucial de confronter les modèles à un ensemble robuste de données comparables de l’exercice intermittent. Le mémoire dresse un portrait détaillé des modèles de l’exercice continu et intermittent, fait état de leur évolution au fil du temps, et propose des éléments pour guider la suite des travaux de modélisation. Enfin, le mémoire identifie les limites des modèles de courants de l’exercice intermittent, présente des recommandations aux intervenants sportifs pour favoriser la bonne utilisation de ceux-ci, en plus de fournir une modification du modèle de Coggan qui diminue les limites de celui-ci.

Bien que le sommeil soit essentiel à la santé et au bien-être, les jeunes adultes parviennent rarement à rencontrer les recommandations de sommeil. Le sommeil est particulièrement important pour les athlètes et les étudiants-athlètes dans leur quête de réussite scolaire et de performance sportive. En plus, il est aussi essentiel à la consolidation, qui favorise l’apprentissage de nouveaux gestes techniques en permettant de transformer la nouvelle trace mnésique, initialement labile et sensible aux interférences, en un état plus stable et permanent. Cependant, il n’y a toujours pas de consensus sur les facteurs qui perturbent le sommeil lors des entraînements et des compétitions sportives. Le but général de cette thèse était de mieux définir le lien entre le sommeil et la performance. Cette thèse avait donc comme premier objectif d’approfondir les connaissances sur l’effet du bien-être, de la charge d’entraînement et de la charge cognitive sur le sommeil des athlètes. Son second objectif était d’identifier les variables physiologiques, psychologiques et contextuelles qui affectent le sommeil lors de la nuit suivant un match. Finalement, le dernier objectif était d’évaluer l’effet de la consolidation sur une tâche de motricité globale qui présente les mêmes sous-composantes qu’un mouvement sportif. La première étude nous a permis de constater que, chez des athlètes professionnels, des niveaux élevés de bien-être (qui considère les sensations de douleur, la nutrition, le stress, et le repos) ont un effet positif sur la durée et la qualité du sommeil, tandis qu'une charge d’entraînement de haute intensité a un impact négatif sur la durée du sommeil. De plus, les matchs joués à l'extérieur et en soirée diminuent la quantité et la qualité du sommeil. Enfin, une intensité de travail élevée lors d’un match est associée à une diminution de la qualité du sommeil. La deuxième étude a mis en évidence l’importance de l’effet de la charge cognitive perçue sur le sommeil des étudiants-athlètes. Nos résultats montrent qu’une charge cognitive élevée a un impact négatif important sur le temps de sommeil total et la qualité du sommeil. De plus, la charge d’entraînement interne a des effets néfastes sur la qualité du sommeil. À la suite d’un match, nous avons constaté qu’une élévation de l’activation cognitive au moment du coucher diminue l'efficacité du sommeil et augmente la latence d'endormissement. Enfin, aucun effet n'a été trouvé entre les habiletés mentales et le sommeil suivant un match. La dernière étude, nous a fourni d’importantes informations à l’effet que certaines caractéristiques du mouvement ne bénéficient pas de l’amélioration hors-ligne i.e., une amélioration spontanée de la performance en l’absence de pratique supplémentaire. Ainsi, nos résultats montrent qu’un intervalle de consolidation de 24 heures, comparativement à une pause de 10 minutes, n'a pas entraîné une meilleure précision temporelle ou spatiale dans une tâche de motricité globale. Globalement, les résultats de cette thèse montrent que le suivi de la charge d’entraînement des athlètes est optimal s’il est combiné à des mesures de charge de travail interne. Concrètement, le suivi de la charge interne des athlètes devrait être priorisée afin de prévenir les problèmes de sommeil d’obtenir un portrait global de la situation de l’athlète. / Although sleep is essential for health and well-being, young adults rarely meet sleep recommendations. Sleep is especially important for athletes and student-athletes in their quest for academic success and athletic performance. In addition, it is also essential for consolidation, which promotes the learning of new skills transforming the new memory trace, initially labile and sensitive to interference, into a more stable and permanent state. However, there is still no consensus on the factors that disrupt sleep during sports training and competition. The primary goal of this thesis was to better define the relationship between sleep and performance. The first objective of this thesis was therefore to deepen the knowledge of the effect of well-being, training load and cognitive load on athletes' sleep. Its second objective was to identify the physiological, psychological, and contextual variables that affect sleep during the night following a match. Finally, the last objective was to evaluate the effect of consolidation on a gross motor task that has the same sub-components as a sport movement. In the first study, we found that, in professional athletes, high levels of well-being (pain, nutrition, stress, rest) have a positive effect on sleep duration and quality, whereas a high training load intensity has a negative impact on sleep duration. In addition, away and evening matches decrease sleep quantity and quality. Finally, high match load intensity during a match is associated with a decrease in sleep quality. The second study highlighted the importance of perceived cognitive load on student-athletes' sleep. Our results show that a high cognitive load has a significant negative impact on total sleep time and sleep quality. In addition, internal training load has adverse effects on sleep quality. Following a match, we found that elevated cognitive arousal at bedtime decreases sleep efficiency and increases sleep latency. Finally, no effect was found between mental skills and sleep following a match. The last study provided us with important information that some movement parameters do not benefit from off-line consolidation, i.e., a spontaneous improvement of performance in the absence of additional practice. Specifically, our results show that a 24-hour consolidation interval did not result in better temporal or spatial accuracy in a gross motor task than a 10-minute break. Overall, the results of this thesis show that the monitoring of athletes' training load is optimal if it is combined with internal workload measurements. In practical terms, the monitoring of the internal workload of athletes should be prioritized in order to prevent sleep problems and to obtain an overall picture of the athlete's situation.

Les travaux présentés dans cette thèse concernent la modélisation et l’optimisation d’un ensemble Convertisseur-Machine devant fonctionner à haute vitesse. La première partie établit un état de l’art des méthodologies de conception relatives au dimensionnement optimal de systèmes d’entrainement et analyse les particularités du fonctionnement à haute vitesse. Puis, une modélisation analytique multiphysique des éléments du système est réalisée. Afin de mener une conception globalement optimale, les interactions significatives entre les éléments du système doivent être modélisées. Cela est effectué à l’aide d’une modélisation électrique fine – qui est le cœur de la caractérisation des interactions – mettant en œuvre une approche harmonique originale. Il en découle alors une modélisation des interdépendances entre onduleur et machine au niveau des pertes dans le système et de la qualité du couple. La modélisation est ensuite couplée à un algorithme génétique selon une méthodologie de conception hybride faisant intervenir des modèles analytiques puis par éléments finis. Enfin, cette démarche est appliquée au dimensionnement de deux systèmes d’entrainement dont le moteur est une MSAP à aimantation orthoradiale. Ces deux cas d’application ont été traités avec succès et ont mis en avant l’intérêt d’une approche « Système » dans la conception de systèmes d’entrainement. Par ailleurs nous avons analysé les morphologies des machines en fonction de la vitesse de rotation. Ceci a fait ressortir des capacités intéressantes de ce type de machines – pour la haute vitesse – d’un point de vue magnétique, mécanique, et des pertes au rotor. / The work presented in this thesis aims at the modelling and optimisation of a set Converter-Machine that is intended to run at high speeds. The first part is a state of the art of the conception methodologies related to the optimal design of drives and investigates the particularities of high speed operations. Then, an analytic and multiphysic modelling of the elements of the system is performed. But, in order to carry out a global optimal conception, the significant interactions between the various elements of the system must be modelled. This is achieved through a precise electrical model – that is the core of the characterization of the interactions – involving an original harmonic approach. From this follows a modelling of the interdependences between inverter and machine in the system losses and in the torque quality. The models are then associated with a genetic algorithm according to a hybrid methodology of conception involving analytical and finite-element models. Finally, this procedure is applied to the design of two drives of which the motor is a PMSM with circumferentially magnetised magnets. These two cases have been successfully handled and clearly show the assets of a “System” approach for the design of drives. In addition, the morphologies of the optimal machines are analysed according to their rotation speed. This analysis highlights some interesting abilities of this kind of machines – in high speed – regarding the magnetic and mechanical behaviours, and the rotor losses.