L’objectif de la présente thèse était de caractériser le sommeil d’un groupe clinique d’enfants et d’adolescents ayant un trouble d’anxiété comme diagnostic primaire et le comparer à un groupe témoin. Dans un premier temps, nous avons vérifié si le profil de la fréquence cardiaque nocturne des enfants et des adolescents pouvait être regroupé selon le diagnostic. Pour ce faire, la fréquence cardiaque nocturne de 67 adolescents anxieux et 19 sujets non anxieux a été enregistrée à l’aide d’un équipement ambulatoire. Les résultats de cette étude montrent que le profil de la fréquence cardiaque nocturne chez les enfants anxieux varie selon le diagnostic. Alors que les adolescents non anxieux montrent un profil de la fréquence cardiaque nocturne plat, on retrouve les associations suivantes chez les adolescents ayant un trouble anxieux : a) un profil croissant de la fréquence cardiaque chez les adolescents ayant un trouble d’anxiété de séparation; b) un profil décroissant de la fréquence cardiaque chez les adolescents ayant un trouble d’anxiété généralisé; c) un profil en forme de U chez les adolescents ayant un trouble d’anxiété sociale. De plus, une association significative a été observée entre le diagnostic et la présence de fatigue matinale. L’association d’un profil de la fréquence cardiaque nocturne avec un diagnostic d’anxiété suggère la présence d’une dysrégulation de la modulation chronobiologique du système nerveux autonome. Étant donné que le profil de la fréquence cardiaque nocturne s’exprime différemment selon le diagnostic, qu’en est-il de l’architecture du sommeil? Dans un deuxième temps, nous avons enregistré le sommeil en laboratoire d’un groupe clinique de 19 jeunes ayant un trouble d’anxiété comme diagnostic primaire, avec comorbidités et médication et comparé à 19 jeunes non anxieux. Les résultats de cette étude ont montré que les participants du groupe anxieux ont une latence au sommeil plus longue, une latence au sommeil paradoxal plus longue et une durée d’éveil plus longue lorsque comparé au groupe témoin. L’évaluation subjective de la qualité du sommeil chez le groupe d’adolescents anxieux montre que leur auto-évaluation reflète les valeurs enregistrées en laboratoire. Nous avons également observé chez le groupe anxieux une fréquence cardiaque moyenne plus élevée et un index plus élevé d’apnée-hypopnée, bien que non pathologique. Nous avons également observé une association positive entre l’anxiété de trait et l’indice d’apnée-hypopnée et la latence au sommeil, ainsi qu’une association positive entre l’anxiété manifeste et la latence au sommeil paradoxal. Ces résultats suggèrent que le sommeil chez cette population est altéré, que des signes d’hypervigilance physiologique sont présents et qu'une association existe entre ces deux paramètres. Finalement, dans la troisième étude de cette thèse, nous avons analysé l’activité cardiaque pendant le sommeil en utilisant les paramètres temporels et fréquentiels de la variabilité cardiaque chez un groupe clinique de dix-sept enfants et adolescents ayant un trouble d’anxiété comme diagnostic primaire avec comorbidité et médication, et comparé à un groupe non anxieux. Les résultats ont montré que les participants du groupe anxieux, lorsque comparés au groupe non anxieux, présentent des intervalles interbattements plus courts, un indice temporel de la variabilité cardiaque représentant la branche parasympathique moindre, une activité des hautes fréquences normalisées moindre et un ratio basse fréquence sur haute fréquence augmenté. Plusieurs corrélations ont été observées entre les mesures cliniques de l’anxiété et les mesures de la variabilité cardiaque. Ces résultats viennent ajouter à la littérature actuelle un volet descriptif clinique à ce jour non documenté, soit l’impact de l’anxiété pathologique chez un groupe clinique d’enfants et d’adolescents sur le processus normal du sommeil et sur la régulation de la fréquence cardiaque. En résumé, les résultats de ces trois études ont permis de documenter chez un groupe clinique d’enfants et d’adolescents ayant de l’anxiété pathologique, la présence d’une altération circadienne du profil de la fréquence cardiaque, d’une architecture altérée du sommeil ainsi qu’une dysrégulation du système nerveux contrôlant l’activité cardiaque. / The aim of this thesis was to characterize, in a clinical group of children and adolescents with anxiety disorder as a primary diagnostic, the sleep period and to compare it to a control group. Firstly, we have verified if the nocturnal sleep pattern of children and adolescents could be grouped by psychiatric disorders. Sixty-seven children and adolescents with anxiety disorders and nineteen non anxious match controls were monitored using ambulatory recording equipment. Results showed that nocturnal heart rate pattern of anxious adolescents would vary accordingly with the diagnosis. While non anxious adolescents exhibit a flat nocturnal heart rate pattern through the night, anxious participants showed the following associations: a) increased nocturnal heart rate pattern associated with separation anxiety disorder; b) decreased nocturnal heart rate pattern associated with generalized anxiety disorder; and c) U shape nocturnal heart rate pattern associated with social phobia. Moreover, a significant association was found between anxiety diagnosis and presence of morning fatigue. The association between nocturnal heart rate patterns with anxiety suggests that the circadian modulation of heart rate is dysregulated, but what about the sleep macrostructure? Secondly, we have monitored in a sleep laboratory a clinical sample of nineteen adolescents with pathological anxiety, comorbidity and medication, and compared it to nineteen non anxious match controls. Results showed that anxious participants had longer sleep latency, longer REM sleep latency and longer awake period during sleep when compared to control participants. Compared to control participants, anxious patients subjectively reported sleep disturbances, manifested objective sleep disorders and presented no adaptation to the laboratory environment. Moreover, higher nocturnal heart rate and higher apnea-hypopnea index were observed in anxious group when compared to non anxious group. Significant positive associations were observed between Trait anxiety and apnea-hypopnea index as well as for sleep latency while manifest anxiety was associated to REM sleep latency. Results suggest that sleep of children and adolescents with pathological anxiety is altered, that signs of physiological hypervigilance are observed and that both are associated. Following previous results, we have analyzed in a third study heart rate variability during nocturnal sleep using both, times and frequency domains in a clinical sample group of seventeen children and adolescents with anxiety disorder as primary diagnostic with comorbidity and medication. Results showed that anxious when compared to non anxious, had a shorter interbeat interval, and had lower rMSSD values, less high frequency in normalized units and higher low frequency/high frequency ratio. Correlations were observed between clinical anxiety scores and time and frequency domains of heart rate variability. These results add to the growing body of literature that pathological anxiety in a clinical group of children and adolescents impact on sleep process and heart rate regulation during sleep. Overall findings add to the growing body of recent clinical literature, a sleep alteration description of a clinical sample of children and adolescents. From the three studies of this thesis, results showed that circadian heart rate pattern is altered, that sleep architecture is altered, and that the time and frequency domain of nocturnal heart rate variability is altered in a clinical group of children and adolescents with pathological anxiety.

L'obésité pédiatrique et ses pathologies associées sont devenues un problème majeur de santé publique. La reprise des activités physiques quotidiennes et de loisirs, préconisée dans les recommandations internationales, est souvent complexe chez le jeune obèse en raison d'une image de soi dévalorisée, de difficultés d'intégration et d'une faible condition physique. L'excès pondéral, associé à la sédentarité, altère progressivement l'endurance cardiorespiratoire à l'exercice, freinant le retour à une pratique physique régulière et contribuant à la non-observance des prescriptions en activité physique. Pour répondre à un besoin croissant des professionnels de l'activité physique impliqués dans la prise en charge de ces jeunes, l'objectif de ce travail de thèse a été de valider des outils cliniques explorant l'endurance cardiorespiratoire chez l'adolescent obèse :Un test de marche/course de 12 minutes, un test de marche navette adapté sur 20 mètres (4km.h^ incrémenté de 0,5 km.HAmin-1) et un test sous-maximal sur ergocycle en 4 paliers ontpermis de déterminer des indices d'endurance cardiorespiratoire (D12, Vmax, PMA).L'analyse fréquentielle en temps variant de la variabilité de la fréquence cardiaque a permisd'estimer des intensités d'exercice sous-maximales proches des seuils ventilatoires.Le "Childhood Obesity Perceived Exertion Scale" (COPE-10) a permis de quantifier l'intensitéde l'exercice perçue au cours de l'effort.Ces outils non-invasifs et peu coûteux, utiles à l'évaluation initiale et au suivi de la condition physique du jeune obèse, peuvent être facilement utilisés pour concevoir et individualiser des programmes de réentraînement adaptés à ces jeunes. / Pédiatrie obesity and its associated diseases hâve become a major public health challenge. However, thé return to daily physical and leisure activities, recommended by most international guidelines, can be difficult for obèse youths, due to low self-esteem, difficulties in integrating groups and poor physical fitness. Overweight combined with sedentarity progressively modify cardio-respiratory exercise tolérance, rendering difficult thé return to exercise and contributing to non-compliance with prescriptions for physical activity. To meet thé growing needs of professionals in thé field of physical activity responsible for thé management of thèse subjects, thé main objective of this doctoral thesis was to validate clinical tools exploring cardiorespiratory capacity in obèse adolescent.A 12 minute walk/run test, an adapted 20m shuttle walk test (starting speed 4 km.b.-1,incréments : 0.5 km.h-1.miir1) and a submaximal exercise test by cycle ergometer with 4 stageswere proposed to calculate indices of cardiorespiratory fitness (D12, Vmax, PMA).Time-varying spectral analysis of heart rate variability was studied to estimate intensitiessubmaximal exercise near ventilatory thresholds.-The "Childhood Obesity Perceived Exertion Scale" (COPE-10) was used to quantify thé intensity of exercise as perceived by thé subjects during exercise.Thèse non-invasive tools, inexpensive, useful in thé évaluation and follow-up of cardiorespiratory fitness in obèse adolescents, can easily be used to develop and personalise adapted re-training programmes in thèse overweight teenagers.

Les fonctions cardiovasculaires doivent répondre à des stimulations physiologiques importantes et différentes lors de l'exercice physique, de l'exposition à la haute altitude ou de tests de stimulation spécifiques du système nerveux autonome. Nous avons dans ce travail de thèse, étudié les modulations autonomiques consécutives à l'exercice (entraînements / compétition ou réentraînement), à l'hypoxie ou à des tests de stimulation adrénergiques afin de faire le lien avec la fatigue et/ou la limitation à l'effort. Le suivi de coureurs à pieds séniors nous a permis d'observer une majoration de l'activité sympathique ainsi qu'une diminution du tonus parasympathique sous l'effet de l'entraînement, et plus encore de la compétition. Dans un second temps, nous avons analysé les réponses adaptatives de sujets exposés à une hypoxie brutale par le biais de tests d'orthostatisme, et mis en évidence une dysautonomie transitoire les deux premiers jours d'exposition à l'altitude, suivie d'un retour vers des valeurs basales le quatrième jour. Notre troisième protocole a montré que les fibromyalgiques présentent une qualité de vie et une capacité d'exercice altérées ainsi que des réponses autonomiques à l'orthostatisme émoussées comparées à des sujets témoins. Cependant, un entraînement en endurance de 12 semaines à intensité modérée, semble bénéfique sur la qualité de vie des patientes, et améliore les paramètres d'exercice et de modulation de l'activité du système nerveux. Enfin, nous avons confirmé que les sujets trisomiques présentaient une capacité d'exercice ainsi qu'une fonction cardio-respiratoire altérées par rapport à des sujets contrôles appariés en âge. Les tests de stimulations du système nerveux autonome montrent aussi une dysautonomie marquée, avec des réponses autonomiques émoussées qui peuvent être mises en lien avec une capacité d'effort limitée et/ou l'apparition d'une fatigue précoce à l'effort chez les trisomiques 21. Notre travail, par l'analyse de la variabilité cardiaque, a donc permis de mettre en évidence des altérations de l'activité autonomique qui peuvent être durables ou transitoires, selon l'environnement, selon le niveau d'activité ou l'existence de pathologies.

La population des personnes âgées en France est en train d'augmenter et pour 2050 plus de 30% de la population totale aura plus de 65 ans. Le nombre d'infrastructures dédiées pour la surveillance des personnes âgées ne sera donc pas suffisant et une de solutions qui permettra de soulager ces institutions est celle de surveiller ces personnes dans leur domicile. Dans un premier temps, afin de détecter de façon précoce une perte d'autonomie l'équipe AFIRM a équipé un appartement avec des exocapteurs. Cependant, pour assurer un suivi plus approfondi de l'état de la personne (suivi de l'activité et de l'état de santé) il est indispensable de réaliser ce suivi avec des dispositifs portables sur la personne. Les travaux de cette thèse consistent au développement d'un dispositif portable pour le suivi de l'activité du système nerveux autonome de façon ambulatoire. Dans la deuxième partie de ce manuscrit nous avons décrit le développement du dispositif portable à partir des principales contraintes d'ergonomie pour un suivi à long terme. De la même manière, dans cette partie nous avons présenté les algorithmes utilisés pour l'extraction des principales caractéristiques sur les signaux mesurés par l'instrumentation ambulatoire. Finalement, les bases théoriques de deux principales méthodes de classification sont présentées afin de détecter des possibles situations à risque (la chute) à partir des caractéristiques extraites. La troisième partie présente les expérimentations réalisées pour améliorer la détection de chute à partir de la mesure du SNA , dans un premier temps, et ensuite étudier l'activité du SNA chez des personnes âgées atteintes de troubles orthostatique.

Le football moderne est caractérisé par des efforts intermittents de très haute intensité. Pendant un match, les joueurs réalisent des performances, qu'elles soient physiques ou techniques, en lien direct avec la spécificité de leur poste de jeu, leur rôle tactique et leur positionnement sur le terrain. Un match de football de haut niveau induit des variations de fréquence cardiaque, une baisse de réserves énergétiques, une augmentation des dommages musculaires, du stress oxydatif et une affectation du statut immunitaire. Incidences physiologiques auxquelles se rajoutent des modifications de perception de la fatigue, des douleurs musculaires, du bien-être, de la qualité du sommeil, du stress psychologique et de l'humeur. Toutes ces incidences se mesurent, se quantifient et s'analysent en lien direct avec des facteurs contextuels comme le lieu du match, le moment de la journée, le système de jeu, …, et les périodes d'enchainement de match (e.g. deux à trois matchs par semaine) qui peuvent avoir une influence significative. La présente thèse a pour objectif principal l'étude de l'influence de l'enchainement de matchs sur les performances physiques et sur les cinétiques de récupération mesurées sur des marqueurs sanguins, salivaires et des questionnaires de perception, sur des joueurs de football de haut-niveau / Modern football is characterized by very high-intensity intermittent efforts. During a match, players perform technical and physical tasks in relation to their specific positions on the field. A high-level football match induces heart-rate variations, energetic storage lowering, muscular damage and oxidative stress increase and immune status alteration. These physiological variations are accompanied by modifications of fatigue perceived, muscle soreness, wellness, sleep quality, psychological stress and overall mood. All these incidences can be measured, quantified and analyzed, in direct relation to contextual factors like game location, time of the day, playing system, …, and congested period of matches (e.g. two to three matches per week). The present thesis aims to report all the ways to monitor match load and fatigue and aims to analyze the influence of playing matches during congested periods on physical activity and on physiological post-match kinetics, over high-level football players

Dépression et maladies cardiovasculaires sont liées mais la physiopathologie de cette association est mal connue. Les mécanismes de la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) et de la dysfonction endothéliale (DE) pourraient rendre compte de cette association mais leur implication demeure controversée et seuls certains symptômes de la dépression, l’anhédonie et l’hyporéactivité émotionnelle (HE), semblent leur être associés. En outre, certains obstacles méthodologiques ont, jusqu’à présent, limité l’étude de la réactivité cardiaque et cérébrovasculaire dans l’anhédonie et l’HE. Dans ce travail, nous établissons par deux protocoles expérimentaux distincts 1) qu’une nouvelle technique d'échographie cérébrale (Tissue Pulsatility Imaging - TPI) permet de mettre en évidence des modifications de la réactivité cérébrovasculaire dans la dépression et 2) qu’il est possible d’associer la VFC et l’anticipation émotionnelle, processus clef dans l’HE. Nos résultats suggèrent que l’anhédonie et l’HE de la dépression peuvent être caractérisées par un trouble de l’anticipation émotionnelle, lui-même associé à une VFC diminuée et une DE cérébrale. / Depression and cardiovascular diseases are related but the physiopathology of this association is unclear. Heart rate variability (HRV) and endothelial dysfunction (ED) could account for this association but their involvement remains controversial and only some symptoms of depression, anhedonia and emotional hyporeactivity (EH), seem to be involved. In addition, some methodological obstacles have so far limited the assessment of cardiac and cerebrovascular reactivity in anhedonia and EH. In this work, we establish using two distinct protocols 1) that cerebrovascular changes in depression can be assessed using a new ultrasound technique (Tissue Pulsatility Imaging - TPI) and 2) that HRV and emotional anticipation, as a key process in EH, are associated. Our results suggest that anhedonia and EH in depression can be characterized by a blunted emotional anticipation which is associated with a decreased HRV and a cerebral ED.

La surveillance du bien-être fœtal pendant le travail repose essentiellement sur l’enregistrement du rythme cardiaque fœtal (RCF). Celui-ci, même continu pendant le travail, ne permet pas d’évaluer parfaitement l’oxygénation du fœtus ni le risque d’asphyxie néonatale. En effet, cet outil est imparfait et son évaluation subjective avec une importante variabilité d’interprétation inter et intra opérateur. Des examens dits de seconde ligne sont utilisés en pratique courante pour caractériser l’état fœtal : le prélèvement de sang fœtal au scalp pour l’étude de l’équilibre acido-basique du fœtus (pH ou lactates) ou la pose d’électrode au scalp pour étudier l’ECG fœtal (analyse du segment ST). Ces techniques sont néanmoins invasives et sont soumises à des contraintes techniques. Il y a donc un intérêt à développer des moyens d’évaluation du bien être fœtal à la fois objectifs et non invasifs afin de diminuer la survenue d’une asphyxie périnatale. En effet, celle-ci touche 3 à 8 nouveaux nés pour 1000 naissances. La mortalité en période post-natale est de 25 à 50% des cas et ceux qui survivent développeront des troubles sévères (épilepsie, retard neuro-cognitif et comportemental, paralysie cérébrale…). Au cours de l’accouchement, l’asphyxie périnatale se caractérise par une diminution du pH artériel ombilical. Cette mesure du pH sanguin est donc la mesure de référence pour déterminer la sévérité de l’asphyxie.Une des voies étudiées pour améliorer le dépistage des fœtus à risque d’acidose est l’analyse des modifications du système nerveux autonome (SNA) par analyse de la variabilité du rythme cardiaque fœtal. En effet, la fréquence cardiaque fœtale est en permanence sous l’influence du système nerveux autonome et sa variabilité (VFC) est un reflet de la balance sympathique / parasympathique. Le CHU de Lille a développé une nouvelle méthode d’analyse continue de la VFC ayant montré son efficacité chez l’adulte et chez le nouveau né pour l’évaluation du SNA. L’objectif de ce travail de Thèse est d’adapter cette technologie à l’analyse du SNA fœtal pour obtenir un nouvel indice appelé Fetal Stress Index (FSI) et d’évaluer sa pertinence en situation d’acidose.Cette preuve de concept a été effectuée de manière expérimentale chez le fœtus de brebis. Elle s’est réalisée en 2 temps. Nous avons tout d’abord évalué la performance du FSI par rapport aux méthodes classiques d’analyse de la VFC en termes d’aptitude à détecter les variations du SNA. Après injection d’Atropine, parasympatholytique, ou de Propranolol, sympatholytique, nous avons montré que le FSI était une méthode efficace et spécifique d’évaluation des variations du tonus parasympathique du SNA. Cette étude a également montrée la supériorité du FSI par rapport aux méthodes classiques d’analyse de la VFC en termes de sensibilité et de spécificité. Dans un second temps, nous avons évalué ce nouvel indice comme facteur prédictif de l’état acido basique du fœtus dans 2 modèles expérimentaux d’occlusion cordonale. Dans le premier modèle, l’acidose était obtenue par une occlusion continue du cordon avec une réduction de partielle du débit ombilical. Dans le second, nous réalisions des occlusions totales répétées à intervalles réguliers afin de mimer les contractions utérines lors du travail. Dans les 2 études, nous avons observé une hausse du FSI en cas d’acidose avec une corrélation significative entre le FSI et le pH, mais aussi entre le FSI et les lactates dans le second modèle.En conclusion, le FSI constitue un bon reflet de l’activité parasympathique fœtale. Cet indice permet d’étudier les variations du SNA fœtal avec une meilleure sensibilité et une meilleure spécificité que les méthodes usuelles d’analyse de la VFC et semble bien corrélé à l’état acido basique fœtal. Il s’agit donc d’un indice prometteur qu’il sera intéressant d’incorporer dans une analyse multi paramétrique du rythme cardiaque fœtal. / The monitoring of fetal well being during labor is essentially based on fetal heart rate (FHR) analysis. The recording of FHR, even continuously during labor, does not fully assess fetal oxygenation or neonatal risk of asphyxia. Indeed, this tool is imperfect and subjective with an important inter and intra-operator variability. Second-line examinations to characterize the fetal state are currently used in routine practice, i.e. scalp fetal blood sampling to study the fetal acid-base balance (pH or lactates) or scalp electrode placement to study the fetal ECG (ST segment analysis). These techniques are nevertheless invasive and subject to technical constraints. There is therefore an interest in developing both objective and non-invasive means of evaluating fetal wellbeing to reduce neonatal encephalopathy. Indeed, its prevalence is about 3 to 8 per 1000 births. Post natal mortality is about 25 to 50% and survivors will hav severe diseases (epilepsy, neurologic impairment, cerebral palsy…).One of the possibilities studied to better identify fetuses at risk for acidosis is the analysis of changes in the autonomic nervous system (ANS) in response to hypoxia.Indeed, the regulation of heart rate is dependent on the ANS and thus, its variability is a reflection of the sympathetic / parasympathetic balance. Analysis of heart rate variability (HRV) is a recognized non-invasive tool that is used to assess ANS regulation. The CHU Lille has developed a new continuous tool for the analysis of HRV, which demonstrated its efficacity in adults and neonates to evaluate the ANS. The objective of this thesis was to develop its index, called Fetal Stress Index (FSI), in the fetus and to evaluate it in conditions of acidosis.The study was experimental in a sheep model chronically instrumented and was in 2 steps. First, we evaluate the performance of our method compared to commonly used HRV analysis, regarding the ability to detect the variation of variations of the ANS. After injection of atropine, to inhibit parasympathetic tone, or propranolol to block sympathetic activity, we shown that our method appeared to be effective in detecting parasympathetic inhibition and, moreover, was superior to classical analysis of HRV in terms of sensibility and specificity.In a second time, we evaluated this new index as a predictive factor of the fetal acid-base state in 2 experimental models of fetal hypoxia by occlusion of the cord. In the first one, acidosis was obtained through a partial occlusion of the umbilical cord and in the second one, though repetitive complete occlusion as uterine contractions during labor. In those two studies, we observed a raise of our index in case of acidosis with a correlation beetween FSI and pH and also FSI and lactates in the second model.In conclusion, the FSI reflects fetal parasympathetic activity, has a better detection than others usual methods, and seems well correlated to fetal acid-base status. It is a promising index and it will be interesting to incorporate it in a multi parametric analysis of fetal heart rate to predict acidosis.

L’activité physique, couramment exprimée en multiple des besoins du métabolisme de base, induit une dépense supplémentaire en termes d’énergie qui varie selon les exercices pratiqués et leurs caractéristiques. L’objectif de ce travail de thèse était d’estimer la dépense énergétique liée aux exercices d’entraînement chez le cheval trotteur attelé. Pour cela, la consommation d’oxygène (VO2) et la fréquence cardiaque (FC) ont été mesurées en conditions de terrain sur des chevaux trotteurs maintenus en situation expérimentale contrôlée à partir d’un appareil portable de mesure des échanges respiratoires, le K4b² équin et l’Equimask. Les chevaux ont été soumis à quatre exercices d’entraînement utilisés chez le cheval trotteur : promenade, jogging, parcours et interval. Des mises au point méthodologiques se sont avérées nécessaires pour répondre à notre objectif de thèse et ont été menées de manière préliminaire à la quantification énergétique. Nos travaux ont montré que l’utilisation de l’analyseur portable des échanges gazeux permet d’obtenir des données cardiorespiratoires cohérentes, même à des vitesses de course élevées (12 m/s) et ainsi d’estimer la dépense énergétique liée aux différents exercices. Néanmoins pour une application pratique sur le terrain, nos résultats suggèrent que la fréquence cardiaque peut être utilisée pour estimer VO2, sous conditions d’avoir individuellement établie la relation VO2/FC au cours d’un test incrémental spécifique à la discipline du trot. Nos résultats confirment l’intérêt d’investiguer la dépense énergétique spécifique à chaque exercice puisque cette dernière est directement liée à l’intensité, à la durée et au type d’exercice pratiqué. En effet, nous avons proposé des coefficients de majoration de la dépense énergétique liée aux exercices en multiple des besoins liés au métabolisme de base. Les coefficients de majoration correspondent à 1,26 – 1,23 – 1,39 et 1,39 fois les besoins d’entretien pour les exercices promenade, jogging, parcours et interval respectivement. En moyenne, une semaine type d’entraînement chez un cheval trotteur induit une augmentation de ces besoins en énergie de 1,30 fois les besoins d’entretien. Bien que cette estimation nécessite d’être complétée en ajoutant la contribution anaérobie dans la fourniture énergétique mais aussi l’ensemble des pratiques complémentaires exercées par les chevaux trotteurs, nos travaux apportent de nouveaux éléments à la quantification de la dépense énergétique liée aux exercices spécifiques chez le cheval trotteur attelé. / Physical activity, commonly expressed as a multiple of basal metabolic requirements, induces an additional energy cost which varied with exercises and their characteristics. The objective of the present work was to estimate energy expenditure related to training exercises in the harnessed Standardbred trotters. Oxygen consumption (VO2) and heart rate (HR) were measured in field conditions in trotters maintained under controlled situation using a portable device measuring respiratory gas exchanges, the equine K4b² and the Equimask. Trotters were submitted to four exercises used in the trotter training: ‘promenade’, ‘jogging’, ‘parcours’ and ‘interval’. Preliminary to the quantification of the exercise energy expenditure, some methodological adaptations were needed. Our results showed that the use of portable analyzers provides consistent cardiorespiratory data even at high running speeds (12 m/s) and thus a good estimation of the exercise energy expenditure. However for practical application in the field, our results suggest that heart rate can be used to estimate VO2, particularly when individual VO2/HR curve was established previously. Our results confirm the interest of the investigation of the exercise energy expenditure which is directly related to the intensity, duration and type of exercise performed. Indeed, we proposed coefficients to increase total energy expenditure due to the exercise in multiple to the energy basal metabolism. Coefficients correspond to 1.26 - 1.23 to 1.39 and 1.39 times the maintenance requirements for ‘promenade’, ‘jogging’, ‘parcours’ and ‘interval’ exercises. A typical training week in trained trotter requires an increase of the energy 1.30 times maintenance requirements. Although this estimate needs to be completed by adding anaerobic contribution to the energy supply but also all additional physical activities performed by trained trotters, our work provides new evidence to quantify energy expenditure related to specific exercises in harnessed Standardbred trotter.

L'obésité pédiatrique et ses pathologies associées sont devenues un problème majeur de santé publique. La reprise des activités physiques quotidiennes et de loisirs, préconisée dans les recommandations internationales, est souvent complexe chez le jeune obèse en raison d'une image de soi dévalorisée, de difficultés d'intégration et d'une faible condition physique. L'excès pondéral, associé à la sédentarité, altère progressivement l'endurance cardiorespiratoire à l'exercice, freinant le retour à une pratique physique régulière et contribuant à la non-observance des prescriptions en activité physique. Pour répondre à un besoin croissant des professionnels de l'activité physique impliqués dans la prise en charge de ces jeunes, l'objectif de ce travail de thèse a été de valider des outils cliniques explorant l'endurance cardiorespiratoire chez l'adolescent obèse :Un test de marche/course de 12 minutes, un test de marche navette adapté sur 20 mètres (4km.h^ incrémenté de 0,5 km.HAmin-1) et un test sous-maximal sur ergocycle en 4 paliers ontpermis de déterminer des indices d'endurance cardiorespiratoire (D12, Vmax, PMA).L'analyse fréquentielle en temps variant de la variabilité de la fréquence cardiaque a permisd'estimer des intensités d'exercice sous-maximales proches des seuils ventilatoires.Le "Childhood Obesity Perceived Exertion Scale" (COPE-10) a permis de quantifier l'intensitéde l'exercice perçue au cours de l'effort.Ces outils non-invasifs et peu coûteux, utiles à l'évaluation initiale et au suivi de la condition physique du jeune obèse, peuvent être facilement utilisés pour concevoir et individualiser des programmes de réentraînement adaptés à ces jeunes. / Pédiatrie obesity and its associated diseases hâve become a major public health challenge. However, thé return to daily physical and leisure activities, recommended by most international guidelines, can be difficult for obèse youths, due to low self-esteem, difficulties in integrating groups and poor physical fitness. Overweight combined with sedentarity progressively modify cardio-respiratory exercise tolérance, rendering difficult thé return to exercise and contributing to non-compliance with prescriptions for physical activity. To meet thé growing needs of professionals in thé field of physical activity responsible for thé management of thèse subjects, thé main objective of this doctoral thesis was to validate clinical tools exploring cardiorespiratory capacity in obèse adolescent.A 12 minute walk/run test, an adapted 20m shuttle walk test (starting speed 4 km.b.-1,incréments : 0.5 km.h-1.miir1) and a submaximal exercise test by cycle ergometer with 4 stageswere proposed to calculate indices of cardiorespiratory fitness (D12, Vmax, PMA).Time-varying spectral analysis of heart rate variability was studied to estimate intensitiessubmaximal exercise near ventilatory thresholds.-The "Childhood Obesity Perceived Exertion Scale" (COPE-10) was used to quantify thé intensity of exercise as perceived by thé subjects during exercise.Thèse non-invasive tools, inexpensive, useful in thé évaluation and follow-up of cardiorespiratory fitness in obèse adolescents, can easily be used to develop and personalise adapted re-training programmes in thèse overweight teenagers.

Introduction : La variabilité du rythme cardiaque est étudiée à partir des variations de durée des cycles cardiaques (intervalle R-R de l’électrocardiogramme). Ces variations peuvent être analysées par des méthodes linéaires (temporelles et fréquentielles) et non linéaires (théorie de l’information ou des fractales) de quantifications mathématiques et statistiques qui donnent des informations innovantes sur les signaux analysés. L’application de ces méthodes d’étude en néonatologie a démontré un intérêt pour le diagnostique précoce de l’infection néonatale tardive du prématuré mais n’avait pas été étudié dans l’infection néonatale précoce du nouveau-né à terme, dans le contexte des évènements cardio-respiratoires suivant la primo-vaccination des prématurés ou pour évaluer un effet neurologique de l’hyperbilirubinémie dans l’ictère néonatal. Notre hypothèse dans ce travail était qu’il était possible de : (i) caractériser la variabilité du rythme cardiaque en cas d’infection materno fœtale ou de méningite néonatale, (ii) mettre en évidence des facteurs prédisposant à la survenue d’évènements cardio-respiratoires post-vaccinaux, (iii) Identifier un éventuel retentissement neurologique de l’ictère néonatal par étude de la variabilité du rythme cardiaque. / The heart rate variability measures permitted to evaluate equilibrium state and perturbation in the regulation of cardio-vascular system.  These tools, based on heart rate variability analysis, helped to recognize associated disease state as early onset neonatal sepsis and non-infectious inflammatory response induced to immunization. An increase in global variability (SD), long term variability (SD, LF) and low approximated entropy (ApEn) were observed in the proven-sepsis full term infants. Importance of decrease in ApEn was correlated to the severity of sepsis assessed by blood markers. These suggest an association of sepsis with uncoordinated sympatho-vagal coactivation together with loss of adaptability. In premature infants, the risk of increase in cardio-respiratory events after the first immunization was associated with a specific pre-immunization profile: sympathetic predominance in heart rate control (high LF/HF ratio), abnormal oversimplification of heart rate variability and persistence rhythm control immaturity. Increased ApEn after immunization reflects a marginal result from adaptability of the heart rate to environmental changes without possibility to reserve in case of severe infection.