Le principal objectif de ce travail est l’étude de l’influence de la pesanteur sur la mécanique
respiratoire et le contrôle de la respiration, ainsi que sur les interactions cardio-respiratoires pendant les différents stades du sommeil.
Le chapitre introductif présente le contexte général et les objectifs de la thèse. Des sections abordant le sommeil, la respiration, et l’interaction cardio-respiratoire y sont présentées, résumant l’état actuel des connaissances sur les effets de la pesanteur sur chacun de ces systèmes.
Dans le deuxième chapitre, l’expérience “Sleep and Breathing in microgravity”, qui constitue la source des données à la base de ce travail, est présentée en détail.
L’étude des signaux de longue durée requiert avant tout de disposer d’outils performants
d’analyse des signaux. La première partie de la thèse présente en détail deux algorithmes : un
algorithme de détection automatique d’événements respiratoires (inspiration / expiration)
basé sur des réseaux neuronaux artificiels, et un algorithme de quantification de l’amplitude
et de la phase de l’arythmie sinusale pendant le sommeil, utilisant la méthode des ondelettes.
La validation de chaque algorithme est présentée, et leur performance évaluée. Cette partie
inclut aussi des courtes introductions théoriques aux réseaux de neurones artificiels ainsi
qu’aux méthodes d’analyse temps–fréquence (Fourier et ondelettes).
Une approche similaire à celle utilisée pour la détection automatique d’événements respiratoires a été appliquée à la détection d’événements dans des signaux de vitesse du sang
dans l’artère cérébrale moyenne, mesures obtenues par Doppler transcrânien. Ceci est le
sujet de la thèse annexe.
Ces deux algorithmes ont été appliqués aux données expérimentales pour extraire des
informations physiologiques quant à l’impact de la pesanteur sur la mécanique respiratoire et
l’interaction cardio-respiratoire. Ceci constitue la deuxième partie de la thèse. Un chapitre
est consacré aux effets de l’apesanteur sur la mécanique respiratoire pendant le sommeil.
Ce chapitre a mis en évidence, pour tous les stades de sommeil, une augmentation de la
contribution abdominale en microgravité, suivi d’un retour progressif vers des valeurs observées avant le vol. L’augmentation initiale était attendue, mais l’adaptation progressive
observée ne peut pas être expliquée par un effet purement mécanique, et nous suggère la
présence d’un mécanisme d’adaptation central. Un deuxième chapitre présente les résultats
comparant l’arythmie sinusale pendant le sommeil avant le vol, en apesanteur et après le retour sur terre. Le rythme cardiaque pendant le sommeil dans l’espace présente une moindre
variabilité. Les différences NREM–REM observées sur terre pour les influences vagales et sympathiques sont accentuées dans l’espace. Aucun changement significatif n’est présent pour
le gain et la différence de phase entre les les signaux cardiaque et respiratoire en comparant
le sommeil sur terre et en apesanteur.
La dissertation termine par une discussion générale du travail effectué, incluant les prin-
cipales conclusions ainsi que les perspectives qui en découlent.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:BICfB/oai:ulb.ac.be:ETDULB:ULBetd-06112008-210149 |
| Date | 12 June 2008 |
| Creators | Pereira de Sá, Rui Carlos |
| Contributors | Bersini, Hugues, Linnarsson, Dag, Naeije, Robert, van de Borne, Philippe, De Backer, Daniel, Paiva, Manuel, Gevenois, Pierre Alain |
| Publisher | Universite Libre de Bruxelles |
| Source Sets | Bibliothèque interuniversitaire de la Communauté française de Belgique |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | text |
| Format | application/pdf |
| Source | http://theses.ulb.ac.be/ETD-db/collection/available/ULBetd-06112008-210149/ |
| Rights | mixed, J'accepte que le texte de la thèse (ci-après l'oeuvre), sous réserve des parties couvertes par la confidentialité, soit publié dans le recueil électronique des thèses ULB. A cette fin, je donne licence à ULB : - le droit de fixer et de reproduire l'oeuvre sur support électronique : logiciel ETD/db - le droit de communiquer l'oeuvre au public Cette licence, gratuite et non exclusive, est valable pour toute la durée de la propriété littéraire et artistique, y compris ses éventuelles prolongations, et pour le monde entier. Je conserve tous les autres droits pour la reproduction et la communication de la thèse, ainsi que le droit de l'utiliser dans de futurs travaux. Je certifie avoir obtenu, conformément à la législation sur le droit d'auteur et aux exigences du droit à l'image, toutes les autorisations nécessaires à la reproduction dans ma thèse d'images, de textes, et/ou de toute oeuvre protégés par le droit d'auteur, et avoir obtenu les autorisations nécessaires à leur communication à des tiers. Au cas où un tiers est titulaire d'un droit de propriété intellectuelle sur tout ou partie de ma thèse, je certifie avoir obtenu son autorisation écrite pour l'exercice des droits mentionnés ci-dessus. |
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