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

L'étude des mécanismes physiologiques au cours d'une plongée subaquatique estessentielle à la compréhension des accidents qui lui sont associées. Le plongeur subit denombreuses contraintes issues du milieu dans lequel il évolue. Parmi ces contraintes, qui leplus souvent se combinent, nous pouvons citer l'immersion, l'exposition au froid,l'hyperbarie, les variations des conditions d'oxygénation (hypoxie, hyperoxie) et l'exercicephysique. L'objectif de notre travail a été d'apprécier les modifications de la fonction cardiovasculaireet de son contrôle neuro-végétatif induites par ces contraintes rencontrées enplongée chez des sujets sains, novices en plongée, et également chez des chasseurs sousmarins. L'étude de la circulation artérielle et de la fonction endothéliale était basée surl'échographie (bi-dimensionnelle et Doppler). Des mesures de tonométrie d'applanation etautres mesures ultrasonores ont complété nos données hémodynamiques. L'étude du systèmeneurovégétatif était basée sur l'analyse de la variabilité de l'intervalle RR (contrôle cardiaque)et de la variabilité de la pression artérielle (contrôle vasculaire). Après un exercice aigu de pédalage de 45 minutes à haute intensité, l'augmentationpost-exercice du flux sanguin et de la vasodilatation endothéliale a été réduite aux musclesparticipant activement à l'exercice comparé aux muscles non actifs. Pour expliquer cesdifférences, la contribution de l'inflammation locale et du stress oxydatif élevé présents dansles muscles actifs de l'exercice pourrait avoir un rôle. / During a dive, subjects undergo environmental stressors such as immersion, coldexposure, hypoxia, hyperoxia and physical exercise. All these stressors may be responsible forchanges in cardiovascular system and consequently modified autonomic nervous control. Theaim of this work was to assess physiological changes induced by diving to better understandinjuries reported during this activity. Investigations were performed in healthy men and inspearfishermen. Hemodynamic changes and endothelial function were assessed by 2-Dimensional and Doppler echocardiography. Arterial wall compliance was estimated by pulsewave analysis. Autonomic nervous activity was assessed by power spectral density of heartrate variability (cardiac control) and blood pressure variability (vasomotor control). After an acute cycling exercise of 45 minutes in high intensity, the increase postexerciseof the blood flow and the endothéliale vasodilatation was reduced to musclesparticipating actively in the exercise compared with no active muscles. To explain thesedifferences, the contribution of the local inflammation and the important oxydative stress inthe active muscles of the exercise could have a role. Thermoneutral head-out water immersion induce hemodynamic and arterial changes. At rest, we observed a brachial arterial vasodilatation. This might be attributed to endothelialrequest inferred by increase of the peripheral arterial debit flow. Endothelial reactivity did notseem to be modified. With cycling exercise in low intensity,hemodynamic differencesobserved disappear. At rest, normobaric hyperoxia didn't affect blood pressure but induced an increase insystemic vascular resistances.

Dans cette thèse, nous traitons deux problèmes de contrôle optimal stochastique. Chaque problème correspond à une Partie de ce document. Le premier problème traité est très précis, il s'agit de la valorisation des contrats optionnels de vente de type Américain (dit Put Américain) en présence de dividendes discrets (Partie I). Le deuxième est plus général, puisqu'il s'agit dans un cadre discret en temps de prouver l'existence d'un principe de programmation dynamique sous des contraintes en probabilités (Partie II). Bien que les deux problèmes soient assez distincts, le principe de programmation dynamique est au coeur de ces deux problèmes. La relation entre la valorisation d'un Put Américain et un problème de frontière libre a été prouvée par McKean. La frontière de ce problème a une signification économique claire puisqu'elle correspond à tout instant à la borne supérieure de l'ensemble des prix d'actifs pour lesquels il est préférable d'exercer tout de suite son droit de vente. La forme de cette frontière en présence de dividendes discrets n'avait pas été résolue à notre connaissance. Sous l'hypothèse que le dividende est une fonction déterministe du prix de l'actif à l'instant précédant son versement, nous étudions donc comment la frontière est modifiée. Au voisinage des dates de dividende, et dans le modèle du Chapitre 3, nous savons qualifier la monotonie de la frontière, et dans certains cas quantifier son comportement local. Dans le Chapitre 3, nous montrons que la propriété du smooth-fit est satisfaite à toute date sauf celles de versement des dividendes. Dans les deux Chapitres 3 et 4, nous donnons des conditions pour garantir la continuité de cette frontière en dehors des dates de dividende. La Partie II est originellement motivée par la gestion optimale de la production d'une centrale hydro-electrique avec une contrainte en probabilité sur le niveau d'eau du barrage à certaines dates. En utilisant les travaux de Balder sur la relaxation de Young des problèmes de commande optimale, nous nous intéressons plus spécifiquement à leur résolution par programmation dynamique. Dans le Chapitre 5, nous étendons au cadre des mesures de Young des résultats dûs à Evstigneev. Nous établissons alors qu'il est possible de résoudre par programmation dynamique certains problèmes avec des contraintes en espérances conditionnelles. Grâce aux travaux de Bouchard, Elie, Soner et Touzi sur les problèmes de cible stochastique avec perte contrôlée, nous montrons dans le Chapitre 6 qu'un problème avec contrainte en espérance peut se ramener à un problème avec des contraintes en espérances conditionnelles. Comme cas particulier, nous prouvons ainsi que le problème initial de la gestion du barrage peut se résoudre par programmation dynamique / In this thesis, we address two problems of stochastic optimal control. Each problem constitutes a different Part in this document. The first problem addressed is very precise, it is the valuation of American contingent claims and more specifically the American Put in the presence of discrete dividends (Part I). The second one is more general, since it is the proof of the existence of a dynamic programming principle under expectation constraints in a discrete time framework (Part II). Although the two problems are quite distinct, the dynamic programming principle is at the heart of these two problems. The relationship between the value of an American Put and a free boundary problem has been proved by McKean. The boundary of this problem has a clear economic meaning since it corresponds at all times to the upper limit of the asset price above which the holder of such an option would exercise immediately his right to sell. The shape of the boundary in the presence of discrete dividends has not been solved to the best of our knowledge. Under the assumption that the dividend is a deterministic function of asset prices at the date just before the dividend payment, we investigate how the boundary is modified. In the neighborhood of dividend dates and in the model of Chapter 3, we know what the monotonicity of the border is, and we quantify its local behavior. In Chapter 3, we show that the smooth-fit property is satisfied at any date except for those of the payment of dividends. In both Chapters 3 and 4, we are able to give conditions to guarantee the continuity of the border outside dates of dividend. Part II was originally motivated by the optimal management of the production of an hydro-electric power plant with a probability constraint on the reservoir level on certain dates. Using Balder'sworks on Young's relaxation of optimal control problems, we focus more specifically on their resolution by dynamic programming. In Chapter 5, we extend results of Evstigneev to the framework of Young measures. We show that dynamic programming can be used to solve some problems with conditional expectations constraints. Through the ideas of Bouchard, Elie, Soner and Touzi on stochastic target problems with controlled loss, we show in Chapter 6 that a problem with expectation constraints can be reduced to a problem with conditional expectation constraints. Finally, as a special case, we show that the initial problem of dam management can be solved by dynamic programming

Les marchés financiers ont connu, grâce aux études réalisées durant les trois dernières décennies, une expansion considérable et ont vu l’apparition de produits dérivés divers et variés. Les plus utilisés parmi ces produits dérivés sont les options américaines / Financial markets knew, thanks to studies carried out during the last three decades, a considerable expansion and saw the appearance of diverse and varied by-products. The most used among these by-products are the American options

Les maladies cardio et cérébro-vasculaires représentent la première cause de mortalité et de handicap dans le monde. Du fait des progrès thérapeutiques dans la prise en charge de ces pathologies à la phase aigüe, le nombre de patients porteurs de formes chroniques de ces affections limitant leurs capacités d’effort est en augmentation constante. La problématique de ce travail de thèse s’articule autour de l’utilisation des tests de marche standardisés dans l’évaluation des capacités d’effort des patients porteurs de pathologies coronariennes. Nous avons dans un premier temps rappelé les notions de handicap et de qualité de vie appliqués aux maladies chroniques, et la nécessité d’évaluations fonctionnelles spécifiques pour en apprécier le retentissement et l’évolution. Puis nous avons fait le point sur les modalités actuelles de la réadaptation cardiaque, en développant plus particulièrement la place de l’activité physique. Nous avons entrepris ensuite l’étude des sollicitations physiologiques induites par un test de marche rapide de 200 mètres (TMR200) chez des sujets âgés sains, puis sur une population de patients coronariens. Ce test s’est avéré bien toléré, et correspond à une intensité d’exercice intermédiaire entre le premier seuil ventilatoire et les capacités maximales d’exercice. Il apparaît ainsi particulièrement intéressant pour apprécier les capacités à effectuer des efforts fréquents de la vie quotidienne, plus intenses que ceux correspondant à la marche à vitesse spontanément adoptée au cours du classique tes de marche de 6 minutes (correspondant à un effort essentiellement aérobie). Par la suite nous avons cherché à définir la différence minimale cliniquement pertinente du test de marche (MCID) de 6 minutes (TM6) et du TMR200, afin de mieux interpréter les progrès fonctionnels des patients intégrés dans les programmes de réadaptation cardiaque après un syndrome coronarien aigu. Cette dernière a été estimée à 25 mètres pour le TM6. Enfin, nous avons étudié l’intérêt de ces tests de marche dans l’aide à l’individualisation de la prescription de l’intensité du réentraînement chez les patients coronariens. Ces modalités permettent aux patients d’être plus souvent proches des intensités d’entraînement conventionnellement préconisées, en aboutissant à des résultats comparables, sans la nécessité de pratiquer un test d’effort maximal mobilisant des moyens significatifs en personnel et en matériel. Au total, ce travail apporte des arguments pour l’utilisation en pratique clinique courante de ces tests de marche standardisés. Ils apparaissent complémentaires dans le cadre de l’évaluation objective des capacités fonctionnelles et de la qualité de vie perçue des patients âgés et coronariens. Ces résultats ouvrent des perspectives pour poursuivre l’étude de leurs propriétés métrologiques et de leurs applications cliniques au cours des affections chroniques incapacitantes. / Cardiovascular and cerebrovascular diseases remain the first cause of mortality and handicap in the world. With the improvements in the management of the acute phase, the number of patients with limited exercise capacity due to chronic cardiovascular disease is increasing. The aim of this thesis was to conduct a thorough study of the use of standardized walk tests to assess exercise capacity in coronary artery disease patients. We first explain the concepts of handicap and quality of life in chronic diseases, and the need for functional evaluations in order to assess their impact and evolution. We then present the current modalities of cardiac rehabilitation, emphasizing the importance of physical activity. We studied the physiological demands of a 200-meter fast-walk test (200MFWT) in healthy elderly subjects, and in coronary artery disease patients. This test was well tolerated, and corresponds to an effort intensity lying between the ventilatory threshold and maximal exercise capacity. It therefore appears interesting to assess the capacities of an individual to perform activities encountered in daily life that are more intense than walking at a self-selected comfortable speed, as during the 6-minute walk test (6-MWT) (corresponding to a moderate submaximal intensity solicitation, mainly aerobic). We then investigated the minimal clinically important difference of the 6MWT and 200MFWT, in order to better appraise functional improvements in patients undergoing cardiac rehabilitation after an acute coronary syndrome. This difference has been estimated at 25 metres for the 6MWT. Finally, we studied the interest of using these walk tests to individualize training intensity prescription in these patients. These modalities bring patients closer to the recommended intensity, while leading to results comparable to those of more traditional training programs, without the need for repeated expensive tests. In conclusion, this work supports the use of these standardized walk tests in routine clinical setting. They bring complementary information in the assessment of functional capacity and perceived quality of life in elderly patients and those with coronary artery disease. These results are a basis for further investigations regarding their metrological properties and clinical applications in various chronic diseases that reduce exercise capacity.

L'administration chronique de rHuEPO peut engendrer de graves effets secondaires. Une augmentation de l’hématocrite provoquée par la rHuEPO, en augmentant l'érythrocytose, la viscosité sanguine et les forces de cisaillement à la surface vasculaire, peut être responsable d'hypertension artérielle (HTA) et de thromboses artérielles. La présence d'une fonction endothéliale normale et de monoxyde d'azote (NO) peut contrer les effets délétères thrombogène et hypertenseur de l'EPO. Sur ces bases, nous avons étudié les effets cardiovasculaires d'une administration chronique de rHuEPO dans différentes situations : dans le cadre du dopage, chezdes rats "sportifs" présentant une dysfonction endothéliale NO-dépendante induite par l'administration chronique de L-NAME et dans le cadre d'un traitement chez des rats urémiques développant une dysfonction endothéliale NO-dépendante résultante d'une néphrectomie de 5/6de la masse rénale. Chez nos rats entrainés, dopés et traités au L-NAME, nous avons observé une altération de la performance physique avec une mortalité importante (51%). Une HTA sévères'est développée chez ces rats, avec des valeurs de pression artérielle (> 220 mmHg) bien plusélevées que celles des rats recevant le L-NAME seul, associée à une altération de la vasorelaxation NO-dépendante aortique (< 60%). Les rats insuffisants rénaux (IRC) ont eux aussi montré une augmentation de la pression artérielle et une dysfonction endothéliale en réponse àl'acétylcholine au niveau de l'aorte et en réponse à une élévation du flux au niveau de l'artère mésentérique perfusée. Ces différents paramètres ont été améliorés par l'exercice. Les coupes de rein colorées au rouge Sirius ont montré une fibrose accentuée chez les rats CKD. La fibrose, la créatinémie et l'albuminurie ont été diminuées par l'exercice seul mais ont été aggravées chez les rats du groupe CKD+EPO+Ex. L'activité NADPH oxydase et l'expression des Nox4, p67phox etMAPK erk1/2 ont été augmentées chez les les rats CKD. L'exercice ou la rHuEPO ont prévenuces augmentations. Cependant, l'activité de la NAD(P)H oxydase et l’expression des MAPKerk1/2 sont restées élevées dans le rein des rats CKD+EPO+Ex. Nos données suggèrent que l'exercice seul a un effet protecteur contre les dysfonctions vasculaire et rénale et la fibrose rénale. Ces effets protecteurs sont associés à une inhibition de l'activité de la NADPH oxydase et des voies de signalisation MAPK erk1/2. Par contre, l'exercice combiné avec le traitement rHuEPO, a des effets délétères sur la structure et la fonction rénale des rats CKD. Ces effets nocifs semblent liés à la stimulation de la NADPH oxydase et des voies de signalisation MAPKerk1/2. Malgré les effets protecteurs cardiovasculaire et rénal de l'entraînement physique, ces résultats mettent en évidence que la fonction rénale peut être potentiellement endommagée ainsique la structure du rein en combinant l'exercice avec le traitement rHuEPO dans l'insuffisance rénale. En conclusion, nous pouvons dire que la rHuEPO affecte gravement la fonction cardiovasculaire du rat entraîné présentant une dysfonction endothéliale. Ce risque étant fatal,beaucoup de sportifs, voulant augmenter leur performance, mettent leur vie en danger. Par ailleurs, ayant remarqué les effets délétères au niveau rénal, en associant exercice et traitement rHuEPO dans des conditions expérimentales sur un modèle d'insuffisance rénale, nous suggérons une investigation clinique afin de vérifier la transposition de nos résultats aux patients insuffisants rénaux. / The chronic administration of rHuEPO can engender side effects. An increase of the hematocritinduced by rHuEPO, by increasing the erythrocytosis, the blood viscosity and the shear stress onvascular surface, can be responsible of arterial high blood pressure and arterial thrombosis. Thepresence of a normal endothelial function and nitric oxide (NO) can counter the noxious effectsof rHuEPO. On these bases, we studied the cardiovascular effects of a chronic administration ofrHuEPO in various frames: within doping field, to trained rats with L-NAME-induced NOdependentendothelial dysfunction and within the framework of a treatment, to chronic kidneydisease (CKD) rats developing endothelial dysfunction caused by the "5/6 nephrectomy". In ourdoped rats, we observed an important mortality (51%). A severe arterial high blood pressuredeveloped in these rats (> 220 mmHg) associated with an impairment of the NO-dependentvasorelaxation (< 60 %). CKD rats also showed an increase in blood pressure and an endothelialdysfunction, in response to acetylcholine in the aorta and in response to a rise in flow in perfusedmesenteric artery. These parameters were improved by exercise. Kidney sections stained withSirius red showed marked fibrosis in CKD rats. Fibrosis, creatinine and albumin were decreasedby exercise alone but were increased in rats from the CKD + EPO + Ex group. NAD(P)H oxidaseactivity and the expression of Nox4, p67phox, and MAPK erk1/2 were increased in CKDrats. Exercise or rHuEPO prevented these increases. However, the NAD(P)H oxidase activityand the expression of MAPK erk1/2 remained high in the kidney of rats from the CKD+EPO+Exgroup. Our data suggest that exercise alone has a protective effect against vascular and renaldysfunction and renal fibrosis. These protective effects are linked to the downregulation of theNADPH oxidase activity and MAPK erk1/2 signaling pathways. However, exercise combinedwith rHuEPO treatment has deleterious effects on kidney structure and function in CKDrats. These adverse effects appear to be related to the stimulation of NADPH oxidase and MAPKerk1/2 signaling pathways. Despite the cardiovascular and renal protective effects of physicaltraining, these results highlight the potentially damaging renal function and structure bycombining exercise with rHuEPO therapy in renal failure. In conclusion, we can say that therHuEPO affects seriously cardiovascular function in trained rat with endothelial dysfunction. Thisrisk being fatal, many sportsmen, looking to increase their performance, put their life in danger.Moreover, having noticed the deleterious effects in the kidney by combining exercise andrHuEPO therapy under experimental conditions on a model of renal failure, we suggest a clinicalinvestigation to verify the transposition of our results to patients with renal failure

L'inactivité physique est considérée comme le 4ème facteur de risque de décès dans le monde. Aujourd’hui un défi de santé publique est d’augmenter l’activité physique (AP) des citoyens. Cependant, l'augmentation du volume et de l'intensité de l'AP peut être impossible ou déconseillée dans certaines populations. La myasthénie auto-immune (MG) est une maladie rare dans laquelle un dysfonctionnement de la jonction neuromusculaire provoque une faiblesse et une fatigue. Les symptômes peuvent entraîner une déficience fonctionnelle et une activité réduite, menant à un déconditionnement secondaire. Le présent travail a étudié les symptômes cliniques, la qualité de vie et l'activité physique dans une cohorte de sujets atteints de MG. Les données présentées ici montrent que certaines personnes mènent un mode de vie sédentaire mais d'autres participent à des activités physiques régulières et de haute intensité. La qualité de vie ne semble pas être liée aux comportements d'activité physique et n'est pas améliorée par l'ajout d'un programme d'exercice structuré. Notamment, il a été démontré que l’exercice est sans danger dans les cas de MG stabilisée. De plus, l'exercice procure d'autres avantages tels qu’une meilleure capacité de marche et une éventuelle augmentation sensible de la force. Enfin, nous révélons que même si la fatigue est un symptôme caractéristique de la MG, nous n’avons pas trouvé de fatigue musculaire supérieure à celle de témoins sains, ce qui suggère que la fatigue perçue pourrait davantage être liée à la faiblesse musculaire. En conclusion, nous recommandons qu'un programme d’exercice physique adapté et sur-mesure soit proposé aux personnes atteintes de MG afin de prévenir le déconditionnement et les comorbidités secondaires. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour définir le type et le dosage optimal de l'exercice.Myasthénie auto-immune, qualité de vie, activité physique, exercice physique, fatigue / Physical Activity and Quality of Life in Auto-Immune Myasthenia GravisPhysical inactivity is considered the 4th leading risk factor for death worldwide, linked to increased chronic disease and social isolation. Public health campaigns to encourage increased activity are rife. However, increasing physical activity levels and intensities may not be possible or advised in certain patient populations. Myasthenia gravis (MG) is a rare, auto-immune disease in which dysfunction at the neuromuscular junction causes weakness and fatigue. Symptoms can cause functional impairment and reduced activity, creating the increased burden of deconditioning in addition to primary disease symptoms. The present work investigated clinical symptoms, MG-specific health-related quality of life and activity levels in individuals with MG. Data presented here show that whilst some individuals lead a sedentary lifestyle, others participate in regular, high-intensity exercise. QoL does not seem to be related to physical activity patterns and is not improved with the addition of a structured exercise program. Exercise provides other benefits such as increased walking capacity and a possible increase in strength. Importantly, exercise has been shown to be safe in stabilized myasthenia. Finally, we reveal that whilst fatigue is a hallmark symptom in MG, formal testing demonstrated that muscle fatigue was not greater than healthy controls suggesting that perceived fatigue may be related to weakness. In light of these results we would recommend that subjects with MG are encouraged to reduce their daily sedentary behaviour and to undertake a regular exercise program to prevent deconditioning and potentially improve functional capacities. The optimal type and dosage of exercise remains to be elucidated.

Cette thèse porte sur l’étude des mécanismes de régulation du niveau de fatigue périphérique à l’exercice et sur les conséquences de cette régulation sur la capacité de performance motrice. Nous avons tout d’abord démontré que la puissance est étroitement régulée au cours de sprints répétés – épreuve au cours de laquelle la commande motrice est recrutée à son niveau maximal volontaire – de sorte qu’un seuil critique de fatigue périphérique ne soit jamais dépassé. Nous avons ensuite montré qu’il existe un lien étroit entre l’atteinte de ce seuil critique de fatigue et l’arrivée à une phase de plateau de puissance développée au cours de sprints répétés, indépendamment de la durée de la récupération entre les sprints. Ces résultats ont permis de démontrer que le niveau d'activité de la commande motrice centrale et la puissance sont régulés au cours de sprints répétés dans le but de limiter le niveau de fatigue périphérique à un niveau seuil. Le rôle de ce mécanisme régulateur est cependant dépendant de la nature de la tâche. Nous avons en effet montré que l’arrêt de l’effort d’un exercice de squat isométrique, conduit jusqu'à épuisement, est associé à une défaillance de l’activation centrale volontaire, qui précède l'atteinte du seuil critique de fatigue. Enfin, l'application de ces données et concepts théoriques à l'exercice réalisé sur une plateforme à instabilité servo-assistée (imoove) a permis de montrer que ce type d’outil permet un recrutement accru des muscles posturaux et de l’équilibre comparé à un exercice réalisé sur une surface stable, sans compromettre la fatigue et le recrutement des muscles locomoteurs, déterminants des adaptations positives à l'entraînement. / This doctorate thesis focused on the mechanisms involved in the control of peripheral fatigue during exercise and on the consequences of this regulation on exercise tolerance. We first demonstrated that performance during repeated sprints – a trial during which the central motor drive is activated at its maximal voluntary level – is tightly regulated to avoid the development of peripheral fatigue beyond a critical threshold. We then showed that the attainment of the plateau phase of performance, characterized by a constant power output until the last sprint, was closely linked to the attainment of the critical threshold of peripheral fatigue, independently of the recovery duration between sprints. These firsts results demonstrated that central motor drive and power output are regulated during repeated sprints in order to limit the development of peripheral fatigue beyond a critical threshold. However, the role of this regulatory mechanism is task-dependent. Indeed, we showed that time to task failure during the first repetitions of a sustained submaximal isometric contraction is likely associated with failure in central activation of motor units, which precede the attainment of the critical threshold of peripheral fatigue. We then developed applied research protocols on imoove, a servo-assisted instability device for training composed by a board that can move in the three-dimensional plans. Because greater trunk and ankle muscles activity was achieved in imoove without compromising lower limb muscles activity and fatigue, this device may provide sufficient muscle overload to simultaneously develop locomotor, postural and balance muscles.

De multiples événements sportifs majeurs vont se dérouler prochainement dans des environnements chauds voire tropicaux, justifiant l’intérêt scientifique actuel pour les questions associées à l’effet de la chaleur sur la performance en endurance. Il est admis que l’effort est subjectivement perçu comme plus difficile, en parallèle de la dégradation de la performance, à mesure que la température ambiante s’élève au cours d’une épreuve prolongée. Contrecarrer les effets délétères de la chaleur passe notamment par une exposition répétée dans des conditions écologiques ou simulées d’exercice (i.e. stratégie d’acclimatation). Toutefois, le décalage actuel entre les recommandations d’application issues d’études scientifiques et les conditions réelles de préparation et d’organisation des athlètes de haut niveau est à l’origine d’un faible engouement actuel pour de telles méthodes. Par conséquent, ce travail de thèse a eu pour ambition de répondre à certaines inconnues relatives à l’application de contenus d’entraînement classiques en ambiance chaude, en particulier (i) leur conséquence sur la capacité de performance de l’athlète et (ii) les moyens d’optimiser le contrôle et la régulation de la charge d’entraînement. Dans ce contexte, nous avons proposé à des sujets entraînés de soutenir la production de seuils de RPE (i.e. exercice à RPE fixe) dans un cadre expérimental puis d’entraînement. Au-delà de la validité de ce modèle, nous soutenons que la régulation volontaire de l’intensité dépend, au-delà de la perception de l’effort, de l’état émotionnel et de la motivation de l’individu. Lors d’une première étude, nous avons recherché à comparer les performances de solutions techniques pour le suivi de la température centrale en conditions écologiques (i.e. température gastro-intestinale vs. température frontale par capteur à annulation de flux). Les résultats obtenus ont validé l’usage du capteur à annulation de flux comme alternative pendant l’exercice, en dépit de l’absence de corrélation avec les mesures gastro-intestinales. Ceci suggère d’éventuelles perspectives en matière de contrôle de la température corporelle pendant l’exercice. La seconde étude s’est intéressée aux possibles conséquences de la répétition de sessions d’entraînement exigeantes et des contraintes logistiques d’un stage d’acclimatation (i.e. accumulation de fatigue mentale) sur la perception de l’effort et la performance. En dépit de l’absence d’effets combinés de la tâche cognitive préexercice et de la chaleur ambiante, les résultats tendent à démontrer le rôle-clé de la température cutanée et de la sensation de chaleur sous-jacente dans la régulation de la puissance soutenue à RPE-15 (chaud vs. tempéré : -0,022 vs. -0,008 W.kg-1.min-1). Enfin, la troisième étude suggère un potentiel intérêt de l’application de hautes intensités autorégulées, associée à une diminution du volume d’entraînement (-23%), lors d’une période d’acclimatation de courte durée (i.e. 5 jours). Le moindre effet observé, en comparaison d’un protocole à intensité fixe, sur la performance au cours d’un exercice de contre-la-montre (i.e. expérimental vs. fixe : 1,4 vs. 2,8 %) soulève toutefois l’importance du rapport volume-intensité dans la construction d’un protocole d’acclimatation. De manière générale, l’ensemble des résultats de cette thèse offrent des perspectives pour une individualisation et une adaptation spécifique à l’activité sportive des protocoles d’acclimatation à la chaleur. / The increasing number of major sport events that will take place in hot and/or tropical environments justify the current scientific interest in the effects of heat strain on endurance performance. During a prolonged self-paced exercise, it is well known that the subjectively perceived effort is higher as the ambient temperature increases and the performance level decreases. A repeated exposure to the heat in ecological and/or simulated exercise conditions may counteract the subsequent deleterious effects. However, the discrepancy between guidelines from scientific research and training priorities of well-trained athletes causes a lack of interest in these methods. Therefore, we aimed through the current thesis work to improve the current knowledge about heat acclimation strategies, more precisely about i) its effects on athlete’s performance capacity and ii) the optimization of training load monitoring and building. To shed light on these issues, we proposed to our trained and/or well-trained subjects to cycle at a fixed RPE first in an experimental framework, and then during a training program. We submit that the self-regulation of fixed-RPE exercise work rate depends not only of perceived exertion but also on emotional and motivational parameters. The first study aimed to compare the performance of technical devices for core temperature monitoring in ecological conditions (i.e. gastrointestinal point vs. forehead point from a zero-heat-flux sensor). Results showed that zero-heat-flux measurements might be considered as relevant during exercise. In this way, some opportunities may be considered for the monitoring of body temperature during field-based exercise. The second study investigated the subsequent effects of repeated strenuous training sessions and logistical constraints during a heat camp (i.e. higher mental fatigue) on perceived exertion and endurance performance. Despite the lack of combined effects from the prior cognitive task and the ambient condition during exercise, skin temperature and underlying heat sensation impact the linear decrease of power output at RPE-15 (hot vs. neutral: -0,022 vs. -0,008 W.kg-1.min-1). Lastly, the third study suggested an interest for self-regulated high intensities, associated with a decrease of the total exposure duration (-23%), during a short-term heat acclimation protocol (i.e. 5 days). However, the slighter effect on the improvement of performance in comparison with a classic constant-power training program, (HIT vs. constant-power: 1,4 vs. 2,8 %) provides scope for the building of training load (i.e. volume vs. intensity) in this context. In summary, the overall results of this thesis work open some perspectives for individualizing or adapting heat acclimation strategies to sport-specific conditions.

Les mécanismes impliqués dans les adaptations du phénotype métabolique musculaire au cours de l’exercice physique restent imparfaitement connus. Nous nous sommes intéressés au concept d’hormèse mitochondriale qui se définit comme un stress métabolique activant les voies de signalisation menant à une activation mitochondriale.En première partie, nous avons validé l’utilisation d’un nouveau système de mesure des échanges gazeux chez le rat au cours de différents exercices sur tapis roulant, et démontré que pour une vitesse de course sous maximale, un exercice en descente sollicite le système cardiovasculaire de façon modérée sans altérer la fonction mitochondriale musculaire, ni augmenter la production de radicaux libres oxygénés.En deuxième partie, nous avons montré qu’un découplage mitochondrial provoqué par un traitement des rats au 2,3-dinitrophénol (DNP) pendant 3 semaines engendre des adaptations métaboliques menant à l’augmentation de la masse mitochondriale du muscle squelettique. Ces animaux ont une capacité à l’exercice diminuée, malgré une augmentation de leur VO2max.Pour finir, nous avons montré qu’un préconditionnement par l’exercice protège la mitochondrie musculaire squelettique des effets délétères de l’ischémie-reperfusion. L’exercice semble activer le métabolisme via un phénomène d’hormèse mitochondriale permettant la protection musculaire. En conclusion, cette thèse nous montre d’une part l’importance de la mitochondrie (aspect quantitatif mais surtout qualitatif) en terme de limitation à l’exercice, et d’autre part nous suggère que l'optimisation du fonctionnement mitochondrial pourrait être une bonne garantie pour pouvoir lutter efficacement contre les stress, notamment oxydatifs, auxquels l'organisme est soumis en (quasi)permanence. / The mechanisms regulating the metabolic phenotype adaptations in skeletal muscle during physical exercise is still unknown.We studied the mitochondrial hormesis phenomenon that could be defined as a metabolic stress activating the signaling pathways leading to a mitochondrial stimulation (mitochondrial biogenesis).In the first part, we validated the utilization of a new system determining the gas exchange in rat during a treadmill exhaustive exercise. We showed that a submaximal downhill exercise activate moderately the cardiovascular system, without mitochondrial functional impairments and without any augmentation of the systemic ROS production. In the second part, we showed that a mitochondrial uncoupling following a dinitrophenol treatment during 3 weeks in rats induced some metabolic adaptations leading to a higher mitochondrial mass in skeletal muscle. The exercise capacity of these animals is reduced whereas the maximal oxygen consumption is higher.In the last part, we showed that a preconditioning protocol with an acute exercise protected the skeletal muscle mitochondria from the deleterious effects of ischemia-reperfusion. This exercise seems to activate the muscular metabolism via a phenomenon of mitochondrial hormesis activation, allowing an efficient muscular protection.In conclusion, this thesis shows the importance of the mitochondria in terms of qualitative and quantitative aspects and shows the participation of this organelle in the exercise limitation. Moreover, these works suggest that the optimization of the mitochondrial function could be a good guarantee in order to efficiently fight against oxidative stress at the level of the whole organism.