La prévalence de l'obésité dans le monde est en hausse constante depuis le milieu du 20ᵉ siècle. Cette augmentation entraîne des conséquences importantes sur les systèmes de santé puisque l'obésité s'avère un facteur de risque important pour des maladies non transmissibles, notamment les maladies cardiovasculaires et le diabète de type 2. Cependant, il existe une grande disparité quant au risque cardiométabolique associé à l'obésité uniquement définie par un indice de masse corporelle supérieur à 30 kg/m². En effet, les personnes en situation d'obésité qui présentent peu de graisse dans la cavité abdominale et très peu de dépôts de graisse ectopique, c'est-à-dire dans des tissus normalement maigres comme le foie, le cœur, et les muscles squelettiques, ont un risque cardiométabolique nettement inférieur. De plus, les personnes en situation d'obésité qui ont une bonne condition cardiorespiratoire ont également un risque de mortalité ainsi qu'un risque de développer le diabète de type 2 inférieurs aux personnes de même poids qui ont une faible condition cardiorespiratoire. Parmi les dépôts ectopiques augmentant le risque cardiométabolique, il a été montré que l'accumulation de lipides dans les muscles squelettiques est associée à la résistance à l'insuline, ce qui peut éventuellement mener au diabète de type 2. De nombreuses études ont montré qu'une augmentation du niveau d'activité physique et une amélioration de la qualité de l'alimentation permettaient à court terme d'améliorer la condition cardiorespiratoire et de diminuer le risque cardiométabolique. À ce sujet, l'étude SYNERGIE conduite dans notre laboratoire a montré que chez des hommes avec obésité viscérale, une intervention d'une durée d'un an ciblant l'activité physique et l'alimentation permet de diminuer significativement les lipides intramusculaires et d'améliorer la condition cardiorespiratoire. Cependant, à la suite d'une période de maintien de deux ans, les participants ont repris de l'adiposité viscérale tout en améliorant davantage la sensibilité à l'insuline, résultat jugé de prime abord contre-intuitif. Ce projet de maîtrise avait donc pour objectif d'explorer les causes qui pouvaient potentiellement expliquer l'apparent paradoxe d'une amélioration de la sensibilité à l'insuline malgré un regain d'adiposité viscérale. Nous avons émis comme hypothèse que la pratique d'activité physique lors de la période de maintien limiterait le regain de lipides intramusculaires tout en permettant une amélioration de la condition cardiorespiratoire, ce qui pourrait expliquer l'amélioration de la sensibilité à l'insuline. Cependant, contrairement à l'hypothèse émise, nos résultats ont montré que les participants ont repris une quantité importante de lipides intramusculaires durant la période de maintien. Toutefois, la condition cardiorespiratoire a été maintenue durant la période de maintien, et l'amélioration de la condition cardiorespiratoire durant cette période semblait limiter la détérioration du profil de risque cardiométabolique et le regain de lipides intramusculaires tout en permettant une amélioration de la sensibilité à l'insuline. En conclusion, nos résultats suggèrent qu'indépendamment du poids corporel ou de l'adiposité viscérale, la condition cardiorespiratoire est une cible importante à considérer dans une intervention visant l'amélioration à long terme de la sensibilité à l'insuline. / The prevalence of obesity worldwide has increased steadily since the middle of the 20th century, which has implications for health care systems as this condition is a major risk factor for non-communicable diseases including cardiovascular disease and type 2 diabetes. However, there is a great disparity in the cardiometabolic risk associated with obesity only defined as a body mass index greater than 30 kg/m². Indeed, individuals with obesity with low levels of body fat in the abdominal cavity and very little ectopic fat deposition, i.e., lipids in normally lean tissues such as the liver, heart, and skeletal muscle, are at low cardiometabolic risk. In addition, individuals with obesity with good cardiorespiratory fitness also have a lower risk of mortality as well as a lower risk of developing type 2 diabetes than individuals of the same weight who have low cardiorespiratory fitness. Among the ectopic fat deposits increasing cardiometabolic risk, lipid accumulation in skeletal muscle has been shown to significantly increase insulin resistance, which can eventually lead to type 2 diabetes. Numerous studies have shown that increasing the level of physical activity and improving the quality of diet can improve cardiorespiratory fitness and decrease cardiometabolic risk over the short term. In this regard, our laboratory has shown in the SYNERGIE study that in men with visceral obesity, a one-year intervention targeting physical activity and diet significantly reduces intramuscular lipids and improves cardiorespiratory fitness. However, following a 2-year maintenance period, participants regained visceral adiposity while further improving insulin sensitivity, a result initially considered counterintuitive. The objective of this project was therefore to explore the potential causes of the apparent paradox of improved insulin sensitivity despite increased visceral adiposity. We hypothesized that physical activity during the maintenance period would have limited the regain in intramuscular lipids while allowing an improvement in cardiorespiratory fitness, which could explain the improvement in insulin sensitivity. However, contrary to our hypothesis, our results showed that participants regained a significant amount of intramuscular lipids during the maintenance period. However, cardiorespiratory fitness was maintained during 2-year follow-up period, and the improvement in cardiorespiratory fitness during this period appeared to limit the deterioration of the cardiometabolic risk profile and the regain of intramuscular lipids while allowing an improvement in insulin sensitivity. In conclusion, our results suggest that regardless of body weight or visceral adiposity, cardiorespiratory fitness is an important target to consider in an intervention aimed at improving insulin sensitivity over the long-term.

La capacité à répéter des sprints (CRS) est un déterminant majeur de la performance au football américain. Les méthodes d’entraînement de la CRS visent essentiellement l’amélioration de la capacité à résister à la fatigue neuromusculaire. Il est généralement admis que l’amélioration du métabolisme oxydatif a pour effet d’accroître la CRS en atténuant l’impact des facteurs à l’origine de la diminution progressive de la performance. Outre l’entraînement, l’échauffement peut lui aussi affecter positivement la CRS en accélérant la cinétique de VO2 et en augmentant la consommation d’O2 dans le muscle. La restriction sanguine à l’exercice (BFR) est une technique de manipulation du flux sanguin. La méthode consiste à appliquer, pendant l’exercice, une pression modérée sur les membres inférieurs ou supérieurs au moyen de brassards spécialisés ou de bandages élastiques (practical BFR). Elle déclenche un ensemble de modifications physiologiques qui s’apparentent à celles induites par l’échauffement. Le BFR pourrait donc amplifier les effets de l’échauffement et affecter positivement la CRS. L’étude insérée dans ce mémoire a été élaborée afin de vérifier cette hypothèse. Nos résultats démontrent que l’utilisation du BFR à l’échauffement permet d’augmenter le volume sanguin local et d’élever la saturation musculaire en O2 pendant certaines périodes d’un test de sprints répétés complété immédiatement après l’échauffement. Bien que ces adaptations physiologiques n’aient pas influencé positivement la performance lors des douze sprints du test, elles pourraient produire un effet ergogénique pendant une activité de plus longue durée, comme lors d’un match de football américain / Repeated-sprint ability (RSA) is an important determinant of performance in American football. Athletes and coaches use varied interventions to enhance RSA, with the goal of delaying the onset of fatigue. Many authors have suggested that increasing the oxidative metabolism through appropriate training could mitigate the influence of the limiting factors that cause fatigue and thereby enhance RSA. Aside from physical training, a well-conducted warm-up may also enhance RSA by acutely improving skeletal muscle VO2 and VO2 kinetics. The so-called blood-flow restriction (BFR) technique is a compression method that allows manipulating blood flow to skeletal muscles. BFR is employed during exercise and does not elicit complete ischemia. The pressure applied to the limbs with cuffs or elastic wraps (practical BFR) is sufficient to impede the venous outflow but maintains some of the arterial inflow. The BFR-induced acute adaptations mimic some of the mechanisms of a warm-up, and could thereby potentiate the effects of a warm-up on RSA. The study presented later in this paper examined this hypothesis. Our results suggest that performing BFR during warm-up may increase local blood volume and muscle O2 saturation during some parts of a subsequent RSA test. Although the BFR warm-up did not clearly impact performance, the altered physiological responses could prove beneficial to American football players and other team-sport athletes in longer activities involving multiple bouts of maximal efforts, such as games

L’activité physique et l’entraînement sont adoptés comme traitements palliatifs dans le cas de plusieurs maladies neuromusculaires. D’autre part, certaines maladies, dont l’ataxie récessive spastique autosomique de Charlevoix-Saguenay (ARSACS), sont encore peu explorées. Le but de cette recherche est d’évaluer l’impact de l’entraînement sur la condition physique, le degré de spasticité et l’autonomie des personnes atteintes de l’ARSACS. Treize sujets âgés de 17 à 45 ans se sont portés volontaires. Ils ont suivi un programme d’entraînement de 8 semaines constitué d’exercices de musculation, d’entraînements de type aérobie ainsi que de différentes activités physiques et sportives. En comparant les résultats entre le début et la fin du projet, l’analyse révèle une amélioration significative pour 11 des 13 évaluations portant sur la condition physique et sur la capacité fonctionnelle. Une baisse de l’ataxie des membres supérieurs et une amélioration de la coordination ont aussi été constatées. / Physical activity and training are adopted as palliative treatment of several neuromuscular diseases. However, some diseases, including Autosomal Recessive Spastic Ataxia of Charlevoix-Saguenay (ARSACS) are still insufficiently explored. The objective of this research is to evaluate the impact of training on physical fitness, functional capacity and the degree of spasticity in patients with ARSACS. Thirteen people aged from 17 to 45 years old volunteered. They followed an 8-week training program with physical activities, resistance training exercises and aerobic training. Comparing the results from the beginning to the end of the project, the analysis has shown a significant difference for 11 of the 13 assessments of physical fitness and functional capacity. A decline in upper limb ataxia and an improvement of the coordination was also noticed.

Maîtrise en sciences cliniques et biomédicales - avec mémoire de l'Université Laval offert en extension à l'Université du Québec à Chicoutimi / Les blessures de stress opérationnel (BSO) regroupent diverses problématiques découlant d'une surexposition traumatique subie dans le cadre d'une fonction. Parmi celles-ci se retrouvent entre autres le trouble de stress post-traumatique (TSPT) et la dépression. Il a été rapporté que les BSO favorisaient le développement de conditions métaboliques qui contribuent au développement prématuré de maladies cardiovasculaires (MCV). Il est également connu que l'activité physique permet de réduire les comorbidités et symptômes somatiques des BSO, en plus d'atténuer le risque cardiovasculaire global. Il a aussi été suggéré qu'elle optimisait le traitement des BSO. L'objectif de la présente étude était d'évaluer la faisabilité et les retombées de l'activité physique sur certains facteurs de risque de la MCV, le bien-être psychologique, la qualité du sommeil, la perception de santé, les activités physiques de loisirs, la présence de symptômes comorbides (douleurs et dépression) et le TSPT de vétérans victimes de BSO. Douze vétérans avec BSO ont pu participer au programme de 24 semaines où un suivi avec un kinésiologue leur était offert en parallèle à leur psychothérapie. Les participants recevaient un programme d'activité adaptée. Une évaluation initiale, à mi-parcours et à la fin de l'intervention ont été réalisées afin de mesurer leurs valeurs anthropométriques, leur niveau d'activité physique, leurs symptômes de TSPT et de dépression, ainsi que leur qualité de vie et de sommeil. Les résultats indiquent qu'une telle intervention est faisable. Une augmentation significative du niveau d'activité physique a été observée durant le programme. Une baisse significative des symptômes de stress post-traumatique ainsi qu'une amélioration des scores relatifs à la douleur, à la vitalité et au fonctionnement social ont été observées. L'étude montre qu'une telle intervention peut avoir des retombées positives sur le niveau d'activité physique, sur les symptômes de TSPT et certaines sphères de la qualité de vie des vétérans avec BSO. / Operational stress injuries (OSI) include a group of problematics resulting from a traumatic or multiple exposures suffered in a task context. Among these, we can found post-traumatic stress disorder (PTSD) and depression. It has been reported that OSI can lead to the development of metabolic conditions development which contribute to premature development of cardiovascular diseases. It is also known that physical activity can reduce comorbidities and somatic symptoms of OSI, in addition to decrease global cardiovascular risk. It has also been suggested that it optimized OSI treatment. The aim of this study was to analyze feasibility and impact of physical activity on some cardiovascular disease risk factors, psychological well-being, sleep quality, health perception, leisure, comorbid symptoms (pain and depression) and PTSD of veterans with OSI. Twelve veterans with OSI participated to a 24-week program and received a follow-up, in addition to their psychotherapy. Participants received a physical activity program adapted to their condition. An initial, mid-term and terminal assessment was occurred to measure anthropometric values, physical activity level, post-traumatic stress and depression symptoms, in addition to sleep and life quality. Results showed that the intervention is feasible. Furthermore, a significative increase of physical activity level has been observed during program. A significative decrease of PTSD symptoms, as well as better pain management, vitality and social functioning scores have been shown. This study shows that the intervention can have positive impacts on physical activity level, on PTSD symptoms and on some quality of life spheres in veterans with a OSI.

La capacité cardiorespiratoire est la composante primaire de la condition physique, elle englobe les systèmes: cardiovasculaire, pulmonaire, musculaire et mécanique, tous affectés en présence d’obésité sévère. L’interprétation de la capacité cardiorespiratoire chez l’obèse sévère est encore mal comprise du domaine scientifique. Jusqu’à maintenant, le seul traitement jugé efficace pour contrer l’obésité sévère est la chirurgie bariatrique. À la suite d’une chirurgie bariatrique, plusieurs paramètres influençant la capacité cardiorespiratoire sont modifiés. L’hétérogénéité des méthodes d’évaluation de cette dernière dans la littérature ne nous permet pas de statuer sur son effet. De plus, rien ne nous informe sur la prise en charge en activité physique suite à une chirurgie bariatrique. L’objectif général de ce mémoire était d’évaluer l’impact d’un programme d’entraînement structuré et supervisé sur la capacité cardiorespiratoire des patients ayant subi une chirurgie bariatrique, à partir de la mesure directe de la consommation d’oxygène au pic d’effort (VO2pic). Selon les évaluations effectuées, nous avons démontré que chez les obèses sévères le déterminant majeur de la VO2pic est la ventilation minute au maximum de l’effort. Suite à l’intervention, nous avons été en mesure de démontrer l’impact positif d’une intervention en activité physique sur la VO2pic des patients. Cet effet semblerait être causé par une meilleure gestion de la ventilation minute, possiblement en lien avec le maintien de la masse musculaire, dans le groupe intervention. Les résultats obtenus dans le cadre de cette maîtrise démontrent l’importance de la prise en charge en activité physique des individus ayant subi une chirurgie bariatrique. L’analyse approfondie de la littérature actuelle sur le sujet, combinée à nos résultats permet d’émettre des hypothèses fondées quant à la prescription idéale d’entraînement suivant une chirurgie bariatrique. D’autres recherches seront nécessaires afin de mieux comprendre les paramètres physiologiques impliqués, comme l’évaluation des propriétés physico-histochimiques de la masse musculaire. / Cardiorespiratory fitness is the primary element of a good physical condition. It regroups several systems: cardiovascular, pulmonary, muscular and mechanical, all of which are affected in the presence of severe obesity. The interpretation of the cardiorespiratory fitness among severe obese is still misunderstood. Up to now, the only effective treatment to counter severe obesity is bariatric surgery. Following a bariatric surgery, several parameters influencing cardiorespiratory fitness are affected. In the scientific literature, the heterogeneity of the evaluation methods to characterize cardiorespiratory fitness does not allow us to take position on its effect. In addition, there is no available information regarding the physical activity intervention following bariatric surgery. The general objective of this dissertation was to evaluate the impact of a structured and supervised training program on the cardiorespiratory fitness inpatients having been subject to bariatric surgery from the direct measure of their consumption of oxygen at the peak of effort (VO2peak). We have demonstrated that with severely obese individuals the major determinant of VO2peak was the pulmonary ventilation at maximum effort. Following the bariatric surgery, we were able to demonstrate the positive impact of a physical activity intervention on patients’ VO2peak. This effect seems to be caused by a better management of pulmonary ventilation, possibly linked to the maintained muscle mass in the intervention group. The results obtain in the context of this dissertation demonstrate the importance of the taking in charge in physical activity for individuals having been subject to bariatric surgery. A thorough analysis of the current literature, combined to our results, allows us to produce verified hypotheses regarding the ideal prescription of training following bariatric surgery. More research will be required in order to better understand the physiological parameters involved, such as the evaluation of physic-histochemical properties of muscle mass.

Titre de l'écran-titre (visionné le 26 avril 2023) / L'insuffisance cardiaque à fraction d'éjection préservée (HFpEF) est un syndrome caractérisé par un ensemble d'anomalies menant à une dysfonction diastolique du myocarde. Elle représente plus de 50 % de tous les patients atteints d'insuffisance cardiaque et est définie par des symptômes cliniques (dyspnée, œdème, intolérance à l'effort) et une fraction d'éjection ≥50±5%. L'arsenal thérapeutique reste réduit et peu efficace pour stopper la progression. Cependant, l'entraînement physique semble être l'une des pistes prometteuses pour ralentir la progression de l'HFpEF et les hospitalisations fréquentes associées. Malgré son incidence de plus en plus élevée, les modèles animaux n'ont pas toujours été adéquats. De nouveaux modèles sont maintenant explorés combinant des composantes métaboliques, inflammatoires, hémodynamiques ainsi que l'âge ou le sexe biologique, afin de mieux reproduire et étudier ce type d'insuffisance cardiaque. Dans cette étude, nous proposons une combinaison d'angiotensine II (AngII) et/ou une diète riche en gras (DRG) sur des souris mâles et femelles C57Bl6/J pendant 4 semaines pour reproduire les phénotypes HFpEF. Nous chercherons aussi à savoir si la cessation de cette combinaison et l'introduction de l'entraînement volontaire via l'introduction d'une soucoupe dans les cages des souris pendant 4 semaines additionnelles, pourront corriger les dysfonctionnements diastoliques observés. Notre modèle présente des similarités avec les patients HFpEF. Il montre entre autres, une hypertrophie cardiaque et auriculaire à la suite des 4 semaines d'AngII + DRG, un remodelage concentrique du ventricule gauche ainsi qu'une fraction d'éjection préservée et une intolérance à l'effort. L'AngII seule entraine une hypertrophie cardiaque et auriculaire et augmente la pression artérielle chez les mâles. La DRG n'a pas d'influence sur la pression artérielle mais une hypertrophie cardiaque est observée seulement chez les femelles. L'arrêt des interventions couplé avec l'entrainement volontaire entraine une normalisation de la majorité des dysfonctionnements constatés. / Heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) is a syndrome characterized by a set of abnormalities leading to diastolic myocardial dysfunction. It accounts for more than 50% of all patients with heart failure and is defined by several clinical symptoms (dyspnea, oedema, exercise intolerance) and an ejection fraction ≥50±5%). The therapeutic arsenal remains small and not very effective in stopping the progression. However, physical training seems to be one of the promising avenues for slowing the progression of HFpEF and the frequent associated hospitalizations. Despite its increasing incidence, animal models have not always been adequate. New models are now being explored combining metabolic, inflammatory, hemodynamic components as well as age or biological sex, in order to better reproduce and study this type of heart failure. In this study, we propose a combination of angiotensin II (AngII) and/or a high-fat diet (HFD) on male and female C57Bl6/J mice for 4 weeks to reproduce HFpEF phenotypes. We will also investigate whether the cessation of this combination and the introduction of voluntary exercise via the introduction of a running saucer in the cages of mice for an additional 4 weeks, will be able to correct the diastolic dysfunctions observed. Our model has similarities with HFpEF patients. It shows, among other things, cardiac and atrial hypertrophy following the 4 weeks of AngII + HFD, concentric remodeling of the left ventricle as well as a preserved ejection fraction and exercise intolerance. AngII alone causes cardiac and atrial hypertrophy and increases blood pressure in males. HFD has no influence on blood pressure but cardiac hypertrophy is observed only in females. The cessation of interventions coupled with voluntary exercise leads to a normalization of most of dysfunctions observed.

Les complications de la grossesse associées à la dysfonction placentaire affectent plus de 10% des femmes enceintes. Il a été proposé que l'activité physique puisse modifier le développement et la fonction du placenta. Nous avons évalué l'association entre la fréquence d'activités physiques (AP) au début de la grossesse et le volume, la perfusion ainsi que certains indices biochimiques de la fonction placentaire chez 94 nullipares. Le volume et la circulation placentaire maternelle ainsi que les niveaux de P1GF et PAPP-A sériques ont été comparés pour des niveaux de fréquence d'AP différents. Nous avons observé une association négative entre la fréquence d'AP et le facteur de croissance placentaire P1GF (p=0.003) et une tendance inversée avec le volume placentaire. Nos résultats suggèrent que la pratique d'AP au début de la grossesse pourrait affecter défavorablement la fonction et le volume placentaire.

Introduction : La diminution du contrôle volontaire de la marche représente un déficit majeur affectant la qualité de vie des personnes ayant une lésion médullaire incomplète (LMi). À ce jour, les moyens utilisés pour favoriser la récupération locomotrice sont principalement des entraînements du « rythme locomoteur de base » qui ciblent principalement le contrôle automatique de la marche. Bien que ces entraînements aient démontré certains bénéfices, les améliorations de la capacité locomotrice qui en résultent demeurent limitées. Une explication serait que ces entraînements peu challengeants ne recrutent qu’une partie des circuits neuraux contrôlant la locomotion, ne permettant pas une récupération optimale post-LMi. Notre hypothèse générale est donc que l’utilisation d’un entraînement locomoteur plus challengeant permettrait de solliciter davantage les circuits neuraux impliqués dans le contrôle volontaire de la marche (en particulier la voie corticospinale), en plus des circuits déjà impliqués (automatiques), et mènerait à une amélioration globale de la fonction locomotrice en termes de vitesse et d’endurance, incluant aussi la fonction sensorimotrice avec l’équilibre et la proprioception. À la suite d’une LMi, une deuxième conséquence impactant considérablement la qualité de vie des patients est le développement de douleur neuropathique (DN). Plusieurs études chez l’animal suggèrent que les mécanismes impliqués dans le développement de la DN et ceux impliqués dans la récupération locomotrice partagent certains circuits neuronaux et qu’une inhibition réciproque existerait entre les 2. Cependant, chez l’homme, ces effets demeurent encore méconnus. Notre hypothèse secondaire est donc que l'utilisation d’un entraînement locomoteur sollicitant davantage les circuits neuronaux diminuerait la DN, grâce aux effets d’inhibition réciproque. L’objectif général de cette thèse est de développer un entrainement capable de solliciter davantage les circuits neuraux impliqués dans le contrôle volontaire de la marche, afin de mesurer son effet sur la récupération locomotrice incluant la vitesse et l’endurance à la marche, et incluant la fonction sensorimotrice avec la proprioception et l’équilibre, et enfin de mesurer son effet sur la DN. Méthodologie : Afin de mesurer la sollicitation de la voie corticospinale lors de la marche, l’excitabilité corticospinale a été mesurée de manière non-invasive à l’aide de la stimulation magnétique transcrânienne lors d’une tâche de marche simple et lors d’une tâche de précision à la marche tout d’abord chez des participants en santé (étude 1), puis par la suite chez des individus ayant une LMi (étude 2). La tâche de précision à la marche consistait à marcher sur tapis roulant tout en plaçant les pieds sur des cibles virtuelles rétro-projetées sur un écran placé en face du tapis. Les cibles étaient séparées par différentes distances. Dans l’étude 3, un nouveau test de mesure de proprioception à la cheville pendant la marche à la suite d’une LMi a été mis au point à l’aide d’une orthèse robotisée afin de caractériser l’aspect sensorimoteur lors d’une tâche dynamique. Dans l’étude 4, la tâche de précision à la marche a été réalisée sous forme d’entrainement pour un total de 16 sessions étalées sur 4 à 5 semaines chez des individus ayant une LMi. Des mesures de vitesse, d’endurance, d’équilibre, de proprioception et de douleur neuropathique ont été prises pré- et post-entrainement puis comparées. La satisfaction des participants envers l’entrainement a aussi été documentée. Résultats : Les résultats des études 1 et 2 ont montré qu’une tâche de précision à la marche permettait de solliciter davantage la voie corticospinale comparée à une tâche de marche simple chez des participants sains et des individus avec une LMi. L’étude 3 a montré une bonne fidélité et validité du test mis au point afin de mesurer la proprioception à la cheville pendant la marche. L’étude 4 a montré la faisabilité d’effectuer un entrainement de précision à la marche chez des individus avec une LMi. Une amélioration de la vitesse, de l’endurance, de la proprioception et de l’équilibre a été observée pour le groupe tandis qu’une tendance vers la diminution de douleur neuropathique a été observée pour les individus préalablement atteints. Les participants ont montré une excellente satisfaction envers l’entrainement en général. Conclusions : Les résultats de cette thèse ont permis de montrer qu’il était possible, avec une tâche de précision à la marche, d’augmenter l’excitabilité de la voie corticospinale chez un groupe de participants sains et un groupe de participants ayant une LMi. L’utilisation de cette tâche sous forme d’entrainement a mis en évidence le bénéfice de l’utilisation d’un entrainement challengeant sur la récupération locomotrice incluant l’aspect sensorimoteur, et sur la douleur neuropathique chez une population neurologique. / Introduction: After an incomplete spinal cord injury (iSCI), the voluntary control of walking is often compromised. This reduces the ability to participate in daily activities and has a negative impact on quality of life. Conventional locomotor trainings, based on spinal circuits stimulation, in other words stimulation of the “automatic control” have shown some benefits, but improvements in walking function after iSCI remain limited. It was proposed that these less challenging trainings do not recruit all the circuits involved in gait control, and so, are not sufficient to optimize gait recovery after an iSCI. The hypothesis is that a more challenging training that stimulate all gait circuits including voluntary control (more particularly the corticospinal tract), and automatic control, could lead to an improvement of gait recovery. This recovery included improvements in gait speed, gait endurance, and in sensorimotor function measured with balance and proprioception. Another important issue after an iSCI is the development of neuropathic pain (NP). While there is a large body of evidence in animal studies showing that locomotor recovery and NP might be competing for some shared neural circuits, human studies are still sparse. A secondary hypothesis is that a training that further stimulate all gait circuits could reduce NP. The objective of this thesis is therefore to develop a gait training that further stimulate voluntary control of gait to measure the effects on gait recovery including gait speed, endurance and sensorimotor aspects (proprioception and balance) and to measure its effect on NP. Methods: Corticospinal excitability was assessed using transcranial magnetic stimulation during a simple walking task, and during a precision walking task firstly in healthy participants (study1), and secondly in individuals with an iSCI (study 2). The precision walking task consisted of stepping onto virtual targets projected on a screen in front of them and separated by different distances during treadmill walking. In study 3, a new robotic test was developed to measure the ankle proprioception during gait in individuals with an iSCI and characterize sensorimotor function during a dynamic task. In study 4, a protocol training using the precision task was performed for 16 sessions over 4 to 5 weeks in individuals with an iSCI. Locomotor recovery including gait speed, endurance, balance and ankle proprioception and neuropathic pain were assessed pre- and post-training and compared. Participants’ satisfaction regarding the training protocol was measured post training. Results: Results from studies 1 and 2 showed that it is possible to further increase the corticospinal excitability during a precision walking task compared to a simple walking task in healthy participants and in individuals with an iSCI. Results from study 3 showed a good reliability and validity of the robotic test to measure ankle proprioception during gait. Results from study 4 showed the feasibility to perform a precision gait training in individuals with an iSCI. Significant improvements of gait speed, endurance, proprioception and posture and a trend of NP decrease were measured after training. Participants’ satisfaction regarding this training was excellent. Conclusions: Results from this thesis showed that it is possible, using a precision walking task, to further increase corticospinal tract involvement than during normal gait in healthy participants and in individuals with an iSCI. This approach highlights the potential of a more challenging gait training for gait rehabilitation in humans and provide a simple solution to enhance corticospinal drive to optimize gait recovery including sensorimotor function, and to decrease NP after CNS lesions such as spinal cord injury.

Protocole d'entente entre l'Université Laval et l'Université du Québec à Chicoutimi. / L'objectif de cette étude était d'évaluer l'impact d'un programme d’éducation parascolaire pour une saine alimentation et un mode de vie actif qui implique la participation des parents sur la condition physique d’enfants d’âge primaire. Trente-trois enfants (6 garçons / 27 filles) âgés de 10 à 13 ans ont participé à cette étude. Ils ont participé à deux ou trois ateliers par semaine, et ce, pendant 25 semaines. Une à deux séances par semaine étaient consacrées à l’activité physique alors que l’autre rencontre hebdomadaire était liée à l’alimentation. Les mesures anthropométriques, les tests musculaires et le test de capacité aérobie maximale ont été réalisés au début et à la fin du programme d’intervention de 25 semaines. À la suite du programme d’intervention parascolaire, on note une amélioration significative dans la plupart des tests physiques effectués soit dans la force de préhension (p=0,0015), dans le nombre de redressements assis (p<0,0001), dans le nombre d’extensions des bras (p<0,0001) et dans la flexibilité (p=0,0099). Une amélioration significative au test de capacité aérobie maximale a aussi été observée (p=0,0002). En somme, cette étude démontre qu’un programme d’intervention parascolaire de 25 semaines est suffisant pour améliorer la condition physique des enfants. / The objective of this study was to evaluate the impact of an after school program on healthy eating and an active lifestyle that involves parents participation in the fitness of primary school children. Thirty three children (6 boys / 27 girls) aged between 10 and 13 years were involved in this study. They participated in three workshops per week for 25 weeks. One to two sessions were devoted to physical activity and the third weekly meeting was specific to nutrition. Anthropometric measurements, muscle tests and the maximum aerobic capacity test were measured at the beginning and at the end of the 25-week intervention program. After the program, we found a significant improvement in most of the physical tests performed: grip strength (p=0.0015), seated sit-ups (p<0.0001), arm extensions (p<0,0001) and flexibility (p=0.0099). A significant improvement in the maximum aerobic capacity test was also observed (p=0.0002). This study demonstrates that a 25-week after-school intervention program is sufficient to improve the physical fitness of children.

L'anorexie est un trouble de santé mentale complexe touchant principalement les adolescentes et les jeunes femmes. Ce trouble est considéré comme la troisième maladie chronique la plus fréquente chez les 15-19 ans. La prévalence plus élevée chez les adolescentes s'avère particulièrement préoccupante, considérant l'importance des conséquences physiques, psychologiques et financières qui découlent de cette maladie. L'hétérogénéité des caractéristiques des adolescentes présentant une anorexie mentale ressort depuis plusieurs années dans la littérature, notamment sur le plan affectif et comportemental (Hodge, Meilleur, Taddeo & Frappier, 2019; Lavender et al., 2013; Westen & Harnden-Fischer, 2001; Wildes et al., 2011). L'hétérogénéité se reflète également dans les trajectoires de rétablissement de la maladie qui fluctuent de manière importante selon l'individu touché (American Psychiatric Association, 2013). L'étude des trajectoires de rétablissement ainsi que leur caractérisation constituent un intérêt récent partagé parmi la communauté scientifique, afin de mieux comprendre les particularités des trajectoires, ajuster les soins offerts et favoriser un meilleur pronostic (Berona, Richmond & Rienecke, 2018; Espel-Huynh et al., 2020 ; Lebow et al., 2019). À ce jour, le poids constitue la variable de prédilection sur laquelle reposent les trajectoires de rétablissement (Berona, Richmond & Rienecke, 2018; Lebow et al., 2019; Makhzoumi et al., 2017; Wade et al., 2020). Or, l'évolution du poids ne permet pas de brosser un portrait complet de l'évolution de la maladie qui se définit par différents autres symptômes. Ainsi, c'est dans ce contexte que la présente étude s'intéresse à documenter et caractériser les trajectoires de rétablissement chez les adolescentes atteintes d'anorexie mentale selon trois marqueurs de rémission : le poids, la restriction alimentaire et l'exercice physique excessif. Trois trajectoires de rétablissement distinctes ont été trouvées à partir de la modélisation semi-paramétrique basée sur l'approche des trajectoires par groupe chez un échantillon de 126 adolescentes. Le premier groupe est caractérisé par un indice de masse corporelle initialement faible et une réponse rapide à l'intervention sur les trois marqueurs de rémission. Le deuxième groupe se comporte de manière similaire qu'au premier groupe, à l'exception d'un indice de masse corporelle plus élevé en début d'intervention. Le troisième groupe est caractérisé par un indice de masse corporelle initialement modéré et une absence de réponse à l'intervention. En ce qui a trait aux prédicteurs des trajectoires, seul le type de traitement (hospitalisation vs traitement à l'externe) diffère significativement entre les trois groupes. En effet, les groupes ne se distinguent pas sur l'ensemble des variables sociodémographiques et psychologiques mesurées. Ainsi, il s'avère pertinent d'étudier d'autres types de variables pour les études futures, tels que les variables familiales et celles liées à l'intervention. Dans leur ensemble, les résultats démontrent l'hétérogénéité des trajectoires de rétablissement chez les adolescentes atteintes d'anorexie mentale. En plus, l'intégration de plusieurs marqueurs de rémission a permis d'établir un portrait plus complet de l'évolution des symptômes de l'anorexie mentale.