Search

Introduction : Migraine with aura (MA) increases the risk of stroke. Possible explanations for this association include an impairment of cerebral autoregulation (CA) and an increased risk of atrial fibrillation. CA is partly controlled by brainstem nuclei such as the locus coeruleus which can be explored by neuromelanin MRI. Atrial fibrillation can be triggered by lesions in the insula, which is activated during migraine attacks. We looked for biomarkers of stroke risk in MA by studying locus coeruleus signaling and CA on the one hand and insula connectivity and heart rhythm regulation on the other. Methods : In a case-control study, we compared 23 migraine with aura patients, aged 30-55 years, with 23 healthy controls. Assessment of CA was based on the calculation of time and frequency correlation indices between cerebral blood velocity measured by transcranial doppler and blood pressure measured by photoplasmography. Heart rate variability was assessed in the frequency domain by spectral analysis. Locus coeruleus signal and volume were measured by neuromelanin MRI and insula connectivity by resting state functional MRI. Results : No differences in CA or heart rate variability were found. However, there was a negative correlation between CA efficiency and duration of migraine (rho = -0.62 ; p = 0.002). The LC did not differ in signal or volume between migraine with aura patients and healthy controls. A weak correlation between CA performance and LC signal was identified (rho = 0.33; p = 0.030). The bilateral dorsal anterior insula was more strongly correlated with the cerebellum (vermis VI) in migraine with aura (right : T = 6.24; p < 0.0001, left : T = 5.02; p < 0.0001). However, this increased connectivity was not correlated with heart rate variability. Discussion : The negative correlation between CA and age of migraine with aura suggested impaired CA at the onset of the disease, which is consistent with an increased risk of stroke at a young age in MA. CA was only weakly correlated with locus coeruleus neuromelanin intensity and no locus coeruleus differences were found in AD, which does not make locus coeruleus a good biomarker. The right and left dorsal anterior insula were more strongly connected to vermis VI in MA. The data in the literature suggest a role for the superior vermis in the control of the cardiovascular autonomic nervous system. Further work could explore the link between this increased connectivity and the risk of atrial fibrillation in MA. Conclusion : LC neuromelanin signaling did not appear to be a biomarker of CA defect in MA. In contrast, the increased connectivity of the bilateral dorsal anterior insula with the vermis VI would justify further research to understand its relationship with the autonomic nervous system control., Introduction : La migraine avec aura (MA) augmente le risque d'accident vasculaire cérébral (AVC). Parmi les hypothèses pouvant expliquer cette association, un défaut d'autorégulation cérébrale (AC) et un risque accru de fibrillation atriale sont évoqués. L'AC est en partie contrôlée par des noyaux du tronc cérébral tel que le locus coeruleus qui peut être exploré par une IRM de neuromélanine. La fibrillation atriale peut être déclenchée par des lésions de l'insula, qui est activée au cours des crises de migraine. Nous avons recherché des biomarqueurs du risque d'AVC dans la MA en étudiant d'une part le signal du locus coeruleus et l'AC et d'autre part la connectivité de l'insula et la régulation du rythme cardiaque. Méthodes : Dans une étude cas-contrôle, nous avons comparé 23 migraineux avec aura, âgés de 30 à 55 ans, à 23 contrôles. L'évaluation de l'AC a reposé sur le calcul d'indices de corrélations temporel et fréquentiel entre la vitesse circulatoire cérébrale mesurée par doppler transcrânien et la pression artérielle mesurée par photo-pléthysmographie. La variabilité de la fréquence cardiaque a été évaluée dans le domaine fréquentiel par une analyse spectrale. Le signal et le volume du locus coeruleus ont été mesurés grâce à une IRM de neuromélanine et la connectivité de l'insula grâce à une IRM fonctionnelle de repos. Résultats : Aucune différence d'AC ni de la variabilité de la fréquence cardiaque n'a été trouvée. Toutefois il existait une corrélation négative entre les performances d'AC et l'ancienneté de la migraine (rho = - 0.62 ; p = 0,002). Le LC ne différait pas en signal ni en volume entre migraineux avec aura et contrôles. Une faible corrélation entre les performances d'AC et le signal de LC a été identifiée (rho = 0,33 ; p = 0,030). L'insula antérieure dorsale et bilatérale était plus fortement corrélée avec le cervelet (vermis VI) dans la migraine avec aura (à droite : T = 6,24 ; p < 0,0001, à gauche : T = 5,02 ; p < 0,0001). Cependant, cette connectivité accrue n'était pas corrélée à la variabilité de la fréquence cardiaque. Discussion : La corrélation négative entre l'AC et l'ancienneté de la migraine avec aura suggérait une altération de l'AC au début de la maladie, ce qui est cohérent avec un risque d'AVC accru à un âge jeune dans la MA. L'AC n'était que faiblement corrélée à l'intensité de neuromélanine du locus coeruleus et aucune différence du locus coeruleus n'était trouvée dans la MA, ce qui ne fait pas du locus coeruleus un bon biomarqueur. L'insula antérieure dorsale droite et gauche étaient plus fortement connectée au vermis VI dans la MA. Les données de la littérature suggèrent un rôle du vermis supérieur dans le contrôle du système nerveux autonome cardiovasculaire. Des travaux ultérieurs pourraient chercher à explorer le lien entre cette connectivité accrue, la dysautonomie et le risque de fibrillation atriale dans la MA. Conclusion : Le signal de neuromélanine du LC ne semblait pas être un biomarqueur du défaut d'AC dans la MA. En revanche, la connectivité accrue de l'insula antérieure dorsale bilatérale avec le vermis VI justifierait des recherches complémentaires pour comprendre son lien avec le contrôle du système nerveux autonome.

La plupart des études portant sur les commotions cérébrales se sont principalement intéressées aux conséquences de ces dernières sur le cerveau lui-même. Or, le cerveau assure de nombreuses fonctions, étant notamment impliqué dans la régulation du rythme cardiaque. Récemment, des chercheurs ont donc étudié les conséquences de ces commotions cérébrales sur la régulation de la fréquence cardiaque par le cerveau durant un effort physique. Cependant, la majorité des athlètes qui subissent une commotion cérébrale doivent non seulement planifier leur retour au jeu, mais également prévoir un retour au travail ou aux études. Ainsi, l’objectif de ce projet de recherche est d’étudier les conséquences des commotions cérébrales sur la régulation de la fréquence cardiaque par le cerveau durant un effort cognitif. Onze athlètes universitaires ayant subi une commotion cérébrale ainsi que 14 athlètes n’ayant aucun historique de commotion cérébrale ont pris part à l’étude. Les athlètes du groupe commotion ont été évalués en moyenne 14,6 jours (± 7,4 jours) après leur blessure. La fréquence cardiaque des participants a été enregistrée au repos ainsi que durant un effort cognitif qui consistait en une tâche d’alternance (« switch task »). De courts segments de la fréquence cardiaque d’une durée de deux minutes, au repos et durant la tâche cognitive, ont été analysés. Les résultats montrent une augmentation significative de l’entropie approximative chez les athlètes du groupe contrôle durant la tâche cognitive (ρ < 0,05), tandis qu’aucune différence n’a été observée entre l’entropie approximative au repos et celle durant la tâche cognitive chez les athlètes du groupe commotion. Ces résultats suggèrent que des déficits neurologiques liés à la régulation de la fréquence cardiaque peuvent être observés durant une tâche cognitive chez des athlètes ayant récemment subi une commotion cérébrale., Most studies have focused on the consequences of concussions on the brain itself. However, the brain performs many functions, including regulating heart rate. Therefore, researchers have begun studying the consequences of these concussions on the brain’s heart rate regulation during physical exertion. Most athletes who sustain a concussion need to plan for their return to play as well as a return to work or school. The purpose of this research project was to study the consequences of concussions on the brain’s regulation of heart rate during cognitive effort. This study involved 11 university athletes who sustained a concussion, as well as 14 athletes with no history of concussion. Concussed athletes were assessed an average of 14.6 days (± 7.4 days) after their injury. The participants’ heart rate was recorded at rest and during cognitive effort, which consisted of a switch task. Short segments lasting two minutes at rest and during cognitive task were analyzed. The results show a significant increase in the approximate entropy in the control group during the cognitive task (ρ

Introduction : Migraine with aura (MA) increases the risk of stroke. Possible explanations for this association include an impairment of cerebral autoregulation (CA) and an increased risk of atrial fibrillation. CA is partly controlled by brainstem nuclei such as the locus coeruleus which can be explored by neuromelanin MRI. Atrial fibrillation can be triggered by lesions in the insula, which is activated during migraine attacks. We looked for biomarkers of stroke risk in MA by studying locus coeruleus signaling and CA on the one hand and insula connectivity and heart rhythm regulation on the other. Methods : In a case-control study, we compared 23 migraine with aura patients, aged 30-55 years, with 23 healthy controls. Assessment of CA was based on the calculation of time and frequency correlation indices between cerebral blood velocity measured by transcranial doppler and blood pressure measured by photoplasmography. Heart rate variability was assessed in the frequency domain by spectral analysis. Locus coeruleus signal and volume were measured by neuromelanin MRI and insula connectivity by resting state functional MRI. Results : No differences in CA or heart rate variability were found. However, there was a negative correlation between CA efficiency and duration of migraine (rho = -0.62 ; p = 0.002). The LC did not differ in signal or volume between migraine with aura patients and healthy controls. A weak correlation between CA performance and LC signal was identified (rho = 0.33; p = 0.030). The bilateral dorsal anterior insula was more strongly correlated with the cerebellum (vermis VI) in migraine with aura (right : T = 6.24; p < 0.0001, left : T = 5.02; p < 0.0001). However, this increased connectivity was not correlated with heart rate variability. Discussion : The negative correlation between CA and age of migraine with aura suggested impaired CA at the onset of the disease, which is consistent with an increased risk of stroke at a young age in MA. CA was only weakly correlated with locus coeruleus neuromelanin intensity and no locus coeruleus differences were found in AD, which does not make locus coeruleus a good biomarker. The right and left dorsal anterior insula were more strongly connected to vermis VI in MA. The data in the literature suggest a role for the superior vermis in the control of the cardiovascular autonomic nervous system. Further work could explore the link between this increased connectivity and the risk of atrial fibrillation in MA. Conclusion : LC neuromelanin signaling did not appear to be a biomarker of CA defect in MA. In contrast, the increased connectivity of the bilateral dorsal anterior insula with the vermis VI would justify further research to understand its relationship with the autonomic nervous system control., Introduction : La migraine avec aura (MA) augmente le risque d'accident vasculaire cérébral (AVC). Parmi les hypothèses pouvant expliquer cette association, un défaut d'autorégulation cérébrale (AC) et un risque accru de fibrillation atriale sont évoqués. L'AC est en partie contrôlée par des noyaux du tronc cérébral tel que le locus coeruleus qui peut être exploré par une IRM de neuromélanine. La fibrillation atriale peut être déclenchée par des lésions de l'insula, qui est activée au cours des crises de migraine. Nous avons recherché des biomarqueurs du risque d'AVC dans la MA en étudiant d'une part le signal du locus coeruleus et l'AC et d'autre part la connectivité de l'insula et la régulation du rythme cardiaque. Méthodes : Dans une étude cas-contrôle, nous avons comparé 23 migraineux avec aura, âgés de 30 à 55 ans, à 23 contrôles. L'évaluation de l'AC a reposé sur le calcul d'indices de corrélations temporel et fréquentiel entre la vitesse circulatoire cérébrale mesurée par doppler transcrânien et la pression artérielle mesurée par photo-pléthysmographie. La variabilité de la fréquence cardiaque a été évaluée dans le domaine fréquentiel par une analyse spectrale. Le signal et le volume du locus coeruleus ont été mesurés grâce à une IRM de neuromélanine et la connectivité de l'insula grâce à une IRM fonctionnelle de repos. Résultats : Aucune différence d'AC ni de la variabilité de la fréquence cardiaque n'a été trouvée. Toutefois il existait une corrélation négative entre les performances d'AC et l'ancienneté de la migraine (rho = - 0.62 ; p = 0,002). Le LC ne différait pas en signal ni en volume entre migraineux avec aura et contrôles. Une faible corrélation entre les performances d'AC et le signal de LC a été identifiée (rho = 0,33 ; p = 0,030). L'insula antérieure dorsale et bilatérale était plus fortement corrélée avec le cervelet (vermis VI) dans la migraine avec aura (à droite : T = 6,24 ; p < 0,0001, à gauche : T = 5,02 ; p < 0,0001). Cependant, cette connectivité accrue n'était pas corrélée à la variabilité de la fréquence cardiaque. Discussion : La corrélation négative entre l'AC et l'ancienneté de la migraine avec aura suggérait une altération de l'AC au début de la maladie, ce qui est cohérent avec un risque d'AVC accru à un âge jeune dans la MA. L'AC n'était que faiblement corrélée à l'intensité de neuromélanine du locus coeruleus et aucune différence du locus coeruleus n'était trouvée dans la MA, ce qui ne fait pas du locus coeruleus un bon biomarqueur. L'insula antérieure dorsale droite et gauche étaient plus fortement connectée au vermis VI dans la MA. Les données de la littérature suggèrent un rôle du vermis supérieur dans le contrôle du système nerveux autonome cardiovasculaire. Des travaux ultérieurs pourraient chercher à explorer le lien entre cette connectivité accrue, la dysautonomie et le risque de fibrillation atriale dans la MA. Conclusion : Le signal de neuromélanine du LC ne semblait pas être un biomarqueur du défaut d'AC dans la MA. En revanche, la connectivité accrue de l'insula antérieure dorsale bilatérale avec le vermis VI justifierait des recherches complémentaires pour comprendre son lien avec le contrôle du système nerveux autonome.

Heart rate variability (HRV) is an analysis of milliseconds variations in intervals between heartbeats and has become an increasingly used tool for clinical investigation of fatigue, especially in athletes. Eliciting an indirect index of the autonomic nervous system regulation on the heart rate, HRV correlates with different fatigue states and appears to be a powerful biomarker in their monitoring. This article presents the tools to familiarize with this method while detailing good practices for use and interpretation. A method allowing characterization of different fatigue states is also presented for a clinical use with a systemic approach.L’analyse de la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) s’intéresse à l’observation des variations en millisecondes des intervalles entre les battements cardiaques et devient un outil d’investigation clinique de la fatigue de plus en plus utilisé, notamment chez les athlètes. Les paramètres étudiés reflètent indirectement la régulation de la fréquence cardiaque par le système nerveux autonome et la VFC est corrélée à différents états de fatigue, se révélant être un puissant biomarqueur dans le suivi de ces derniers. Cet article vise à donner les bases permettant de cerner la thématique et précise les bonnes pratiques quant à son utilisation et son interprétation. Une méthode permettant de caractériser différents états de fatigue est également présentée et donne des pistes pour une utilisation en clinique avec une approche systémique.

The use of joint manipulative techniques in the management of some musculoskeletal disorders is ancient, common and supported by scientific literature. However, the mechanisms of action of these techniques are poorly understood. The potential effect of joint manipulative techniques on autonomic activity is a fundamental component of theories relating to their mechanisms of action. One of these theories proposes that joint manipulative techniques may activate the descending pain inhibitory system projecting from the periaqueductal gray matter, a structure that participates in the coordination of pain modulation and autonomic activity. However, this theory has been little explored in the literature. The first objective of this thesis was to evaluate the specific effects of joint manipulative techniques on markers of autonomic activity by conducting a systematic review of the literature. The second objective was to evaluate (i) the specific effect of a single spinal manipulation (thrust technique) on both cardiovascular autonomic activity and pressure pain threshold, and (ii) the relationship between these two variables. Our evaluation of the literature suggests that oscillatory mobilizations, compared to a sham, probably produce a statistically significant increase in skin sympathetic nerve activity. Spinal manipulation and another type of spinal mobilization technique may have no specific effect on autonomic activity. The results of our experimental trial suggest that the application of a single spinal manipulation has no specific effect on cardiovascular autonomic activity and also not on pressure pain threshold. In addition, we found no relationship between pain modulation and cardiovascular autonomic activity after the intervention. Thus, these experimental results do not support the activation of the descending pain inhibitory system by this type of manipulation. To conclude, we suggest further experimental and clinical research in this area. Several recommendations are made in this regard., L’utilisation des manipulations articulaires dans la prise en charge de certains troubles musculosquelettiques est ancienne, répandue et soutenue par la littérature scientifique. Cependant, les mécanismes d’action des différentes techniques de manipulation sont mal compris. Le potentiel effet des manipulations articulaires sur l’activité autonome est une composante fondamentale de théories relatives à leurs mécanismes d’action. Une de ces théories propose l’activation, par les manipulations articulaires, du système inhibiteur descendant de la douleur via la stimulation de la substance grise périaqueducale, une structure qui participe à la coordination de la modulation de la douleur et de l’activité autonome. Cette théorie a toutefois été peu explorée dans la littérature. Le premier objectif de cette thèse était d’évaluer les effets spécifiques des différentes techniques de manipulation articulaire sur les marqueurs de l’activité autonome en réalisant une revue systématique de la littérature. Le second objectif était d’évaluer (i) l’effet spécifique d’une manipulation vertébrale avec impulsion sur l’activité autonome cardiovasculaire et sur le seuil de douleur à la pression, ainsi que (ii) la relation entre ces deux variables. Notre évaluation de la littérature suggère que certaines techniques de mobilisation articulaire, les mobilisations avec oscillations, produisent probablement, par rapport au placébo, une augmentation statistiquement significative de l’activité sympathique cutanée. Les manipulations vertébrales avec impulsion ainsi qu’une autre technique de mobilisation vertébrale pourraient, quant à elles, ne pas avoir d’effet spécifique sur l’activité autonome. Les résultats de notre essai expérimental suggèrent que l’application d’une manipulation vertébrale avec impulsion n’a pas d’effet spécifique sur l’activité autonome cardiovasculaire ni sur le seuil de douleur à la pression. De plus, nous n’avons pas mis en évidence de relation entre la modulation de la douleur et la modulation de l’activité autonome après l’intervention. Ainsi, ces données expérimentales ne sont pas en faveur de l’activation du système inhibiteur descendant de la douleur par ce type de manipulation. Pour conclure, nous suggérons de nouveaux travaux expérimentaux et cliniques dans ce domaine de recherche. Plusieurs recommandations sont formulées dans ce sens.

Introduction: Hematologic malignancies require aggressive treatment, including intensivechemotherapy and sometimes hematopoietic stem cell transplantation. The repercussions of cancer and its treatment is recognized for their significant long-term adverse effects on health-related quality of life. As a part of cancer treatment, physical exercise is known to improve mainly physical functioning and fatigue, but there are still questions regarding its impact on psychological and emotional functioning. Nonetheless, heart rate variability biofeedback (HRVB) is recognized for its positive effects on autonomic nervous system balance and emotional self-regulation. Recent research in neurocardiology has shown the benefits of Cardiac Coherence (CC) training on the autonomic balance and the psycho-emotional state. Method: The objectives of the research undertaken in this thesis are to evaluate the effects of a nonpharmacological intervention on quality of life in adult hematologic patients in post-treatment time. The recovery of physiological balance is indexed by the Heart Rate Variability (HRV), which is recognized as a window of the Autonomic Nervous System (ANS). We present four studies: an experimental study in healthy subjects to better understand the mechanisms of HRV during slow and deep breathing; a feasibility study on the implementation of an APA program in hematology; preliminary results of a randomized controlled trial evaluating the effects of a program associating APA and CC on HRV, quality of life, fatigue and anxiety-depression; and a qualitative study evaluating the program’s implementation and the effects of the both interventions. Results: Our results first show the feasibility of APA and CC in these patients. Although the results of the HRV analysis are inconclusive, they tend to confirm that CC intervention results in stimulation of vagal tone. Qualitative evaluation provides us with many important insights into the appropriateness of the interventions to the specific needs of the patients and their effectiveness in optimizing a return to the active daily life. Discussion: This research provides new experimental evidence in understanding the mechanisms of cardiac coherence and its applications in the clinical setting. Further experimentation is still needed to deepen our knowledge in the context of a psychophysiological approach in APA on cancer., Introduction : Les cancers hématologiques sont de survenues brutales et nécessitent des traitements agressifs, notamment de la chimiothérapie intensive et parfois des greffes de cellules souches hématopoïétiques. Les répercussions induites par le cancer et ses traitements sont responsables d’une altération majeure de la qualité de vie, autant qu’une fatigue chronique et des difficultés de réadaptation sociales et professionnelles. Les programmes d’Activité Physique Adaptée (APA) en hématologie ont montré leur efficacité sur l’état physique et la fatigue principalement mais restent peu concluants sur les dimensions psycho-émotionnelles de la qualité de vie. Des recherches récentes en neuro-cardiologie ont par ailleurs montré les bénéfices d’un entraînement à la Cohérence Cardiaque (CC) sur l’équilibre du Système Nerveux Autonome (SNA) et sur l’état psycho-émotionnel. Méthode : Les travaux de recherche entrepris dans cette thèse ont pour objectifs d’évaluer les effets d’une intervention non-médicamenteuse sur la qualité de vie de patients adultes en post-traitement d’une hémopathie maligne. La récupération d’un équilibre physiologique est indexée par la Variabilité de la Fréquence Cardiaque (VFC), reconnue comme une fenêtre d’observation du SNA. Nous présentons quatre études : une étude expérimentale auprès de sujets sains pour mieux comprendre les mécanismes de la VFC lors d’une respiration lente et profonde ; une étude de faisabilité portant sur la mise en œuvre d’un programme APA en hématologie ; puis les résultats préliminaires d’un essai contrôlé randomisé évaluant les effets d’un programme combinant APA et CC sur la VFC, la qualité de vie, la fatigue et l’état anxiodépressif ; et enfin une étude qualitative évaluant le déroulement du programme et les effets des deux interventions. Résultats : Nos résultats montrent d’abord la faisabilité de l’APA et de la CC chez ces patients. Même si les résultats portant sur l’analyse de la VFC sont difficiles à interpréter avec précision, ils tendent à confirmer qu’une intervention en CC entraîne une stimulation du tonus vagal. L’évaluation qualitative nous apporte de nombreux éléments déterminants dans l’adéquation entre les interventions et les besoins singuliers des patients et dans leur efficacité sur l’optimisation d’un retour à une vie active et autonome. Discussion : Ces travaux de recherche apportent par de nouveaux faits expérimentaux, des éléments supplémentaires dans la compréhension des mécanismes de la CC et de ses applications en milieu clinique. D’autres expérimentations sont encore nécessaires pour approfondir nos connaissances dans le cadre d’une approche psychophysiologique en APA et cancer.

Introduction: Hematologic malignancies require aggressive treatment, including intensivechemotherapy and sometimes hematopoietic stem cell transplantation. The repercussions of cancer and its treatment is recognized for their significant long-term adverse effects on health-related quality of life. As a part of cancer treatment, physical exercise is known to improve mainly physical functioning and fatigue, but there are still questions regarding its impact on psychological and emotional functioning. Nonetheless, heart rate variability biofeedback (HRVB) is recognized for its positive effects on autonomic nervous system balance and emotional self-regulation. Recent research in neurocardiology has shown the benefits of Cardiac Coherence (CC) training on the autonomic balance and the psycho-emotional state. Method: The objectives of the research undertaken in this thesis are to evaluate the effects of a nonpharmacological intervention on quality of life in adult hematologic patients in post-treatment time. The recovery of physiological balance is indexed by the Heart Rate Variability (HRV), which is recognized as a window of the Autonomic Nervous System (ANS). We present four studies: an experimental study in healthy subjects to better understand the mechanisms of HRV during slow and deep breathing; a feasibility study on the implementation of an APA program in hematology; preliminary results of a randomized controlled trial evaluating the effects of a program associating APA and CC on HRV, quality of life, fatigue and anxiety-depression; and a qualitative study evaluating the program’s implementation and the effects of the both interventions. Results: Our results first show the feasibility of APA and CC in these patients. Although the results of the HRV analysis are inconclusive, they tend to confirm that CC intervention results in stimulation of vagal tone. Qualitative evaluation provides us with many important insights into the appropriateness of the interventions to the specific needs of the patients and their effectiveness in optimizing a return to the active daily life. Discussion: This research provides new experimental evidence in understanding the mechanisms of cardiac coherence and its applications in the clinical setting. Further experimentation is still needed to deepen our knowledge in the context of a psychophysiological approach in APA on cancer.; Introduction : Les cancers hématologiques sont de survenues brutales et nécessitent des traitements agressifs, notamment de la chimiothérapie intensive et parfois des greffes de cellules souches hématopoïétiques. Les répercussions induites par le cancer et ses traitements sont responsables d’une altération majeure de la qualité de vie, autant qu’une fatigue chronique et des difficultés de réadaptation sociales et professionnelles. Les programmes d’Activité Physique Adaptée (APA) en hématologie ont montré leur efficacité sur l’état physique et la fatigue principalement mais restent peu concluants sur les dimensions psycho-émotionnelles de la qualité de vie. Des recherches récentes en neuro-cardiologie ont par ailleurs montré les bénéfices d’un entraînement à la Cohérence Cardiaque (CC) sur l’équilibre du Système Nerveux Autonome (SNA) et sur l’état psycho-émotionnel. Méthode : Les travaux de recherche entrepris dans cette thèse ont pour objectifs d’évaluer les effets d’une intervention non-médicamenteuse sur la qualité de vie de patients adultes en post-traitement d’une hémopathie maligne. La récupération d’un équilibre physiologique est indexée par la Variabilité de la Fréquence Cardiaque (VFC), reconnue comme une fenêtre d’observation du SNA. Nous présentons quatre études : une étude expérimentale auprès de sujets sains pour mieux comprendre les mécanismes de la VFC lors d’une respiration lente et profonde ; une étude de faisabilité portant sur la mise en œuvre d’un programme APA en hématologie ; puis les résultats préliminaires d’un essai contrôlé randomisé évaluant les effets d’un programme combinant APA et CC sur la VFC, la qualité de vie, la fatigue et l’état anxiodépressif ; et enfin une étude qualitative évaluant le déroulement du programme et les effets des deux interventions. Résultats : Nos résultats montrent d’abord la faisabilité de l’APA et de la CC chez ces patients. Même si les résultats portant sur l’analyse de la VFC sont difficiles à interpréter avec précision, ils tendent à confirmer qu’une intervention en CC entraîne une stimulation du tonus vagal. L’évaluation qualitative nous apporte de nombreux éléments déterminants dans l’adéquation entre les interventions et les besoins singuliers des patients et dans leur efficacité sur l’optimisation d’un retour à une vie active et autonome. Discussion : Ces travaux de recherche apportent par de nouveaux faits expérimentaux, des éléments supplémentaires dans la compréhension des mécanismes de la CC et de ses applications en milieu clinique. D’autres expérimentations sont encore nécessaires pour approfondir nos connaissances dans le cadre d’une approche psychophysiologique en APA et cancer.

The autonomic nervous system (ANS) maintains homeostasis through its twoopposing components, the sympathetic system (Σ) and the parasympathetic system(paraΣ). It regulates many of the body's autonomous functions (regulation of heart rate,blood pressure, thermoregulation, digestion, urination, etc.). In particular, the ANScontrols the heart rate and its rapid variations. The analysis of the sinus variability ofthe heart rate is a method to evaluate the variations in the ANS tone. There are manymethods for measuring the heart rate variability (HRV), which have been validated formany years, making it possible to assess the normal or pathological functioning of theANS. Thus, the HRV can be apprehended by temporal methods, spectral methods,geometric methods or non-linear methods for example. The application of thesedifferent approaches has made it possible to design several ANS evaluation devices,particularly for the parasympathetic system, whether for adult patients with theAnalgesia Nociception Index (ANI), which monitors the analgesia/nociception balance,for premature children with the Newborn Infant Parasympathetic Evaluation (NIPE),which monitors well-being, and for the fetus with the Fetal Stress Index (FSI), which is currently being studied by our team. However, there are still limitations limiting the useof these devices with, in particular for the fetus: (1) the lack of consensus on the roleof the Σ and paraΣ components of ANS during maternal labor, (2) difficulties ininterpreting variations in ANS of multifactorial origin; and for children from 1 month to18 years of age: (3) the lack of validation of these analytical methods.The main goal of this study was: for the fetus (1) to assess the involvement ofthe Σ and paraΣ components of the ANS during labor, (2) to assess the fetal ANSresponse during opioid administration to the mother; and for children hospitalized inpediatric intensive care units (3) to validate the NIPE for children under 3 years of ageas a tool for monitoring the analgesia/nociception balance., Le système nerveux autonome (SNA) assure le maintien de l’homéostasie parses deux composantes opposées que sont le système sympathique (Σ) et le systèmeparasympathique (paraΣ). Il régule de nombreuses fonctions autonomes del’organisme (régulation du rythme cardiaque, pression artérielle, thermorégulation,digestion, miction etc.). Ce système contrôle en particulier le rythme cardiaque et ses variations rapides. L’analyse de la variabilité sinusale du rythme cardiaque est une méthode permettant d’évaluer les variations de tonus du SNA. Les méthodes de mesure de la variabilité du rythme cardiaque (Heart Rate Variability, HRV) sont nombreuses et validées depuis de nombreuses années, permettant d’apprécier lefonctionnement normal ou pathologique du SNA. Ainsi, l’HRV peut être appréhendé par des méthodes temporelles, des méthodes spectrales, des méthodes géométriques ou des méthodes non linéaires par exemple. L’application de ces différentes approches a permis de concevoir plusieurs dispositifs d’évaluation du SNA,notamment du système parasympathique, que ce soient pour les patients adultes avec l’Analgesia Nociception Index (ANI), permettant de monitorer la balance analgésie/nociception, pour les enfants prématurés avec le Newborn InfantParasympathetic Evaluation (NIPE) permettant de monitorer le bien être, et pour lefoetus le Fetal Stress Index (FSI) en cours d’étude par notre équipe d’accueil.Cependant, il existe encore des limitations empêchant l’utilisation de ces dispositifsavec, en particulier pour le foetus : (1) l’absence de consensus quant au rôle descomposants Σ et paraΣ du SNA pendant le travail maternel, (2) les difficultésd’interprétation de variations du SNA d’origine multifactorielle ; et pour les enfants de1 mois à 18 ans : (3) l’absence de validation de ces méthodes d’analyse.Le but principal de cette série de travaux était : pour le foetus (1) d’évaluer l’implication des composants Σ et paraΣ du SNA lors du travail, (2) d’évaluer la réponse du SNA du foetus lors de l’administration d’opioïdes à la maman ; et pour les enfants hospitalisés en réanimation pédiatrique (3) de valider le NIPE pour les moins de 3 ans comme outil de monitorage de la balance analgésie/nociception.

Down syndrome (DS) is a congenital anomaly which is associated with many clinical affections. Among them sleep apnea syndrome is observed in 80% of the Down syndrome population compared to 7-13% in the general population.While sleep apnea syndrome induces an exacerbation of cardiovascular, cognitive and endocrine disorders, it remains poorly diagnosed in classical care programs.In the population with DS, SAS is associated with many clinical characteristics like genetic, morphologic, endocrine and metabolic disorders. These disorders are exacerbated with age, however when DS patients become adults, they don’t have a rigorous health care program and their disorders are less watched.In order to have a faster and more efficient diagnosis of SAS in adults with DS, it would be interesting to determine which risk factors are the most involved in the development of this sleep disorder.The objectives of this doctoral work are to highlight the health characteristics of a population of adults with DS, and then to determine the most predictive factors of sleep apnea syndrome.Forty adults with DS volunteered for our research (30±7 years old), with 24 men and 16 women. They were assessed on physical fitness, biology, biometry, sleep and autonomic nervous system tests. These assessments allowed to review health characteristics of this population, and to identify differences between genders and diagnosis of SAS. The data acquisition allowed to determine which factors were the most predictive of a SAS regarding the interest variable: the apnea-hypopnea index, which characterizes the SAS severity.In our study, more than 72% of the participants present a SAS. Our participants presented anomalies of biologic and autonomic profile, and an altered physical fitness. These first results show that people with DS need systematic screening for biologic profile (TSH), but also a more rigorous SAS diagnosis in order to limit deleterious outcomes on health quality of life.The second analyses allowed to highlight numerous risks factors of SAS in our population. The main determining factor is morphologic, with the value of gonion angle. Biologic markers such as ferritin and basophils are other determining factors of SAS, as well as maximal O2 consumption and autonomic profile.Thus, as part of a classical health care program, it would be interesting to explore these biological variables and, when they are abnormal, to associate them with a possible sleep apnea syndrome. As the gonion angle is a strong determining factor, a radiography should be prescribed when the morphologic characteristics of Down syndrome are strongly marked.; La trisomie 21 (T21) est une anomalie chromosomique congénitale à l’origine de nombreux désordres cliniques associés. Parmi eux, le syndrome d’apnées du sommeil (SAS) est observé dans environ 80% de la population contre 7 à 13% de la population générale. Cependant aujourd’hui le SAS reste peu diagnostiqué dans un parcours de soin classique, alors même qu’il majore les troubles cardiovasculaires, cognitifs et autonomiques. Dans la T21, le SAS est associé à de nombreuses anomalies génétiques, anatomiques, endocriniennes et métaboliques. Ces troubles se majorent avec le vieillissement plus rapide dans cette population. Or chez les adultes T21, les prises en charge et le suivi des troubles associés à leur syndrome sont moins systématiques.Afin de diagnostiquer plus efficacement et rapidement le SAS chez les adultes T21, il serait donc intéressant d’identifier quels facteurs seraient les plus déterminants dans le développement de ce trouble du sommeil.Les objectifs de ce travail de thèse sont de mettre en évidence les caractéristiques de l’état de santé d’une population adulte T21, afin d’identifier quelles sont celles qui pourraient être les plus prédictives du SAS.Quarante adultes T21 (30±7 ans) ont participé à cette étude, dont 24 sont des hommes et 16 sont des femmes. Un bilan biologique a été réalisé à l’inclusion, complété par une évaluation cardiorespiratoire à l’effort, une exploration du système nerveux autonome, du sommeil (polysomnographie), et des évaluations du niveau d’activité physique. L’ensemble de ces examens a permis de mettre en évidence les caractéristiques de l’état de santé de ces sujets, et d’explorer des différences en fonction du genre ou du diagnostic de SAS. Le recueil de ces données a ensuite permis de réaliser des modèles explicatifs et prédictifs, en fonction d’une variable d’intérêt : l’index d’apnées-hypopnées, caractérisant la sévérité du SAS.Nos résultats rapportent 72% de diagnostic de SAS et confirment la nécessité d’un suivi médical systématique. En effet, 20 nouveaux diagnostics de SAS ont été rapportés dans ce travail permettant ainsi de mettre en place des prises en charge de cette pathologie, afin d’en limiter les conséquences délétères sur la santé et sur leur qualité de vie.Plusieurs facteurs impliqués dans l’apparition du SAS ont été mis en évidence par des modèles explicatifs et prédictifs. Le facteur le plus déterminant est anatomique, avec l’ouverture de l’angle goniaque. Des marqueurs prédictifs biologiques tels que la ferritine, les basophiles et les éosinophiles ont été retrouvés comme variables explicatives du SAS. Ils sont associés à des altérations cardiorespiratoires et autonomiques.Dans le cadre d’un suivi régulier de sujets T21, il est pertinent de mettre en place de manière systématique un examen radiologique et d’organiser un suivi biologique régulier en vue de repérer rapidement les premiers signes traduisant les prodromes du SAS.

Down syndrome (DS) is a congenital anomaly which is associated with many clinical affections. Among them sleep apnea syndrome is observed in 80% of the Down syndrome population compared to 7-13% in the general population.While sleep apnea syndrome induces an exacerbation of cardiovascular, cognitive and endocrine disorders, it remains poorly diagnosed in classical care programs.In the population with DS, SAS is associated with many clinical characteristics like genetic, morphologic, endocrine and metabolic disorders. These disorders are exacerbated with age, however when DS patients become adults, they don’t have a rigorous health care program and their disorders are less watched.In order to have a faster and more efficient diagnosis of SAS in adults with DS, it would be interesting to determine which risk factors are the most involved in the development of this sleep disorder.The objectives of this doctoral work are to highlight the health characteristics of a population of adults with DS, and then to determine the most predictive factors of sleep apnea syndrome.Forty adults with DS volunteered for our research (30±7 years old), with 24 men and 16 women. They were assessed on physical fitness, biology, biometry, sleep and autonomic nervous system tests. These assessments allowed to review health characteristics of this population, and to identify differences between genders and diagnosis of SAS. The data acquisition allowed to determine which factors were the most predictive of a SAS regarding the interest variable: the apnea-hypopnea index, which characterizes the SAS severity.In our study, more than 72% of the participants present a SAS. Our participants presented anomalies of biologic and autonomic profile, and an altered physical fitness. These first results show that people with DS need systematic screening for biologic profile (TSH), but also a more rigorous SAS diagnosis in order to limit deleterious outcomes on health quality of life.The second analyses allowed to highlight numerous risks factors of SAS in our population. The main determining factor is morphologic, with the value of gonion angle. Biologic markers such as ferritin and basophils are other determining factors of SAS, as well as maximal O2 consumption and autonomic profile.Thus, as part of a classical health care program, it would be interesting to explore these biological variables and, when they are abnormal, to associate them with a possible sleep apnea syndrome. As the gonion angle is a strong determining factor, a radiography should be prescribed when the morphologic characteristics of Down syndrome are strongly marked., La trisomie 21 (T21) est une anomalie chromosomique congénitale à l’origine de nombreux désordres cliniques associés. Parmi eux, le syndrome d’apnées du sommeil (SAS) est observé dans environ 80% de la population contre 7 à 13% de la population générale. Cependant aujourd’hui le SAS reste peu diagnostiqué dans un parcours de soin classique, alors même qu’il majore les troubles cardiovasculaires, cognitifs et autonomiques. Dans la T21, le SAS est associé à de nombreuses anomalies génétiques, anatomiques, endocriniennes et métaboliques. Ces troubles se majorent avec le vieillissement plus rapide dans cette population. Or chez les adultes T21, les prises en charge et le suivi des troubles associés à leur syndrome sont moins systématiques.Afin de diagnostiquer plus efficacement et rapidement le SAS chez les adultes T21, il serait donc intéressant d’identifier quels facteurs seraient les plus déterminants dans le développement de ce trouble du sommeil.Les objectifs de ce travail de thèse sont de mettre en évidence les caractéristiques de l’état de santé d’une population adulte T21, afin d’identifier quelles sont celles qui pourraient être les plus prédictives du SAS.Quarante adultes T21 (30±7 ans) ont participé à cette étude, dont 24 sont des hommes et 16 sont des femmes. Un bilan biologique a été réalisé à l’inclusion, complété par une évaluation cardiorespiratoire à l’effort, une exploration du système nerveux autonome, du sommeil (polysomnographie), et des évaluations du niveau d’activité physique. L’ensemble de ces examens a permis de mettre en évidence les caractéristiques de l’état de santé de ces sujets, et d’explorer des différences en fonction du genre ou du diagnostic de SAS. Le recueil de ces données a ensuite permis de réaliser des modèles explicatifs et prédictifs, en fonction d’une variable d’intérêt : l’index d’apnées-hypopnées, caractérisant la sévérité du SAS.Nos résultats rapportent 72% de diagnostic de SAS et confirment la nécessité d’un suivi médical systématique. En effet, 20 nouveaux diagnostics de SAS ont été rapportés dans ce travail permettant ainsi de mettre en place des prises en charge de cette pathologie, afin d’en limiter les conséquences délétères sur la santé et sur leur qualité de vie.Plusieurs facteurs impliqués dans l’apparition du SAS ont été mis en évidence par des modèles explicatifs et prédictifs. Le facteur le plus déterminant est anatomique, avec l’ouverture de l’angle goniaque. Des marqueurs prédictifs biologiques tels que la ferritine, les basophiles et les éosinophiles ont été retrouvés comme variables explicatives du SAS. Ils sont associés à des altérations cardiorespiratoires et autonomiques.Dans le cadre d’un suivi régulier de sujets T21, il est pertinent de mettre en place de manière systématique un examen radiologique et d’organiser un suivi biologique régulier en vue de repérer rapidement les premiers signes traduisant les prodromes du SAS.

What a subject perceives from his body, can be define as interoception : his learning is partly through first aid. From the relationship to oneself, to the relation to the other, what can be the links, the similarities? We make the hypothesis that the relation to the other and the interoception influence each other, and therefore that there are correlations between the modes of interoception and attachment. The analysis of psycho-affective and neurophysiological development points out that interoception and attachment intervene in the survival of the individual, and are organized on the basis of early models of anticipation, underpinned by relational experiences. The care performed by the figure of attachment provides "sensations", which become "affects": shared experiences and thoughts through the relationship. The subject can then think independently, in the symbolic register that has been proposed to him. Interoception and attachment have similar treatment modalities (autonomic nervous system and oxytocin) although the nature of the information is then 'understood' differently. Thus the consideration of interoceptive informations can be superimposed on the relational informations. We performed a clinical study of young adults in psychiatry and compared their responses to the questionnaires of attachment and interoception. The way in which a subject is attentive to his body is linked to his perception of himself (self-model, depending on the relational modalities). These results lead us to consider the relationship to one's own body of a subject in psychiatry.; Ce qu’un sujet perçoit de son corps, peut être défini comme l’intéroception : son apprentissage se fait en partie à travers les premiers soins. De la relation à soi-même, à la relation à l’autre, quels peuvent être les liens, les similarités ? Nous faisons l’hypothèse que la relation à l’autre et l’intéroception s’influencent, et donc qu’il existe des corrélations entre les modalités d’intéroception et d’attachement. L’analyse du développement psycho-affectif et neurophysiologique pointe que l’intéroception et l’attachement interviennent dans la survie de l’individu, et s’organisent à partir de modèles d’anticipation qui se mettent en place tôt, sous-tendus par les expériences relationnelles. Les soins réalisés par la figure d’attachement procurent des « sensations », qui deviennent des « affects » : expériences partagées et pensées à travers la relation. Le sujet peut ensuite se penser de façon autonome, dans le registre symbolique qui lui a été proposé. L’intéroception et l’attachement ont des modalités de traitement similaires (système nerveux autonomes et l’ocytocine) bien que la nature des informations soit ensuite « comprise » différemment. Ainsi la prise en compte des informations intéroceptives peut se superposer à celle des informations relationnelles. Nous avons réalisé une étude clinique auprès de jeunes adultes suivis en psychiatrie, et comparé leurs réponses aux questionnaires d’attachement et d’intéroception. Les résultats nous amènent à considérer comment des sujets suivis en psychiatrie sont attentifs à leur propre corps dans la vie relationnelle.

Rationnel et objectif - La fibrillation atriale (FA) est la pathologie rythmique supra-ventriculaire la plus fréquemment diagnostiquée. Le remodelage atrial, qu’il soit électrique ou structurel, conduit à la mise en place et au développement de la cardiomyopathie atriale. La cardiomyopathie atriale est responsable de différentes complications : d’une part mécaniques conduisant à l’augmentation du risque thrombo-embolique et de l’insuffisance cardiaque, d’autre part électriques conduisant à différentes arythmies atriales dont la FA. L’objectif du présent travail est de caractériser les déterminants du remodelage atrial et de leur effet pro-arythmique à l’étage supra-ventriculaire dans la FA. Principaux résultats – Le premier axe de recherche a permis d’objectiver le remodelage induit par le flutter atrial (FLA) chronique à l’aide d’un modèle chronique canin. Le FLA est à l’origine d’un remodelage atrial électrique avec une augmentation de la vulnérabilité à développer de la FA et une diminution des périodes réfractaires effectives (PRE). Cependant, le FLA n’induit pas de remodelage structurel avec notamment l’absence d’augmentation de la durée de FA, de diminution des vitesses de conduction et d’augmentation du processus fibrotique atrial. À noter que la FA chronique, en présence d’un substrat anatomique de FLA, présente des caractéristiques électrophysiologiques originales, en terme de durée de cycle et de d’arythmie et de sa stabilité. De plus, l’ablation du FLA permet de diminuer significativement la durée mais pas la vulnérabilité à présenter des arythmies supra-ventriculaires. Le second axe de recherche a permis de caractériser le rôle différentiel de l’arythmie atriale de la réponse ventriculaire rapide en cas de FA dans le développement du remodelage atrial. Nos travaux ont caractérisé le remodelage atrial induit par l’arythmie atriale isolée en cas de FA : d’une part électrique via la diminution des PRE et l’augmentation de la vulnérabilité ; d’autre part structurel via la diminution des vitesses de conduction et les anomalies des canaux sodiques, des jonctions communicantes et du processus fibrotique. La réponse ventriculaire rapide isolée induit également un remodelage atrial à type d’augmentation de la vulnérabilité, de diminution des vitesses de conduction, d’anomalies modérées du processus fibrotique et des canaux sodiques. À noter une dégradation modérée de la fonction systolique ventriculaire gauche. Cependant, ce remodelage atrial est significativement différent du remodelage induit par l’insuffisance cardiaque. De plus, il existe un effet synergique au niveau du remodelage atrial de l’arythmie atriale et de la fréquence ventriculaire élevée en cas de FA, au niveau du processus fibrotique notamment. Le troisième axe de recherche a permis d’objectiver le rôle de la cilnidipine, un inhibiteur calcique de type N et L, dans la limitation du remodelage atrial en cas de FA chronique, à l’aide d’un modèle aigü et chronique canin. Nos travaux ont caractérisé l’action anti-remodelante de la cilnidipine au niveau électrique, via la limitation de la diminution des PRE, de l’augmentation de la vulnérabilité atriale et de la durée de FA. D’autre part, la cilnidipine semble limiter le remodelage atrial, ce qui est objectivé par la normalisation des vitesses de conduction, de l’expression des canaux sodiques, des jonctions communicantes et de la fibrose tissulaire. La cilnidipine, contrairement aux inhibiteurs calciques de type L tels que la nifédipine, possède une activité anti-remodelante via la modulation de l’activité du système nerveux autonome. Conclusion – Différents facteurs, tels que le flutter atrial, les fréquences atriales et ventriculaires en cas de FA, ont été caractérisés comme déterminants du développement du remodelage atrial. A contrario, la modulation d’un des déterminants du remodelage atrial, le système nerveux autonome via la cilnidipine, permet de de limiter le remodelage atrial secondaire à la FA. Ce travail fournit de nouvelles données sur les mécanismes impliqués dans le remodelage atrial lié à la FA et introduit de nouvelles approches préventives au développement de la FA., Rational and objective - Atrial fibrillation (AF) is the most common arrhythmia in clinical practice. Atrial remodeling, whether electrical or structural, leads to the development of atrial cardiomyopathy. The atrial cardiomyopathy results in various complications: on one hand, mechanical with an increased thromboembolic risk and heart failure, and on the other hand electrical prdeisposing to atrial arrhythmias including AF. The aim of the thesis was to characterize the determinants of atrial remodeling, and their proarrhythmic effect in AF. Main results - The first part of the thesis focused on the characterization of the atrial remodeling induced by sustained atrial flutter (AFL) in a chronic canine model in order to characterize the interrelationship between AF and AFL. AFL caused electrical remodeling, including increased AF vulnerability and decreased effective refractory periods (ERPs). However, failed to influence AF duration, atrial conduction velocities and fibrosis. Chronic AF in the presence of an anatomical substrate for AFL led to specific AF characteristics, in terms of cycle length and its variability. In addition, AFL ablation significantly reduced arrhythmia duration but not AF vulnerability. The second part of the thesis characterized the differential role of atrial arrhythmia and ventricular response in AF-induced atrial remodeling. We characterized the atrial remodeling induced by lone atrial arrhythmia in AF, with AV-block to prevent high ventricular rate: on the one hand electrical via decreased ERP, reduced expression of sodium channels and gap junctions, which increased AF vulnerability; on the other hand, structural fibrosis which contributed to conduction slowing. Lone high-rate ventricular response also induced atrial remodeling involving increased AF vulnerability, decreased atrial conduction velocities, moderate abnormalities of fibrosis and sodium channel downregulation. In addition, there was a synergistic effect on atrial remodeling of combined atrial arrhythmia and high ventricular rate, especially regarding fibrosis. Thus, atrial tachyarrhythmia and rapid ventricular response during AF produce distinct atrial remodeling; both can contribute to the arrhythmogenic substrate. These results provide new insights into the determinants of AF-related remodeling and provide novel considerations for ventricular rate-control. The third part of the thesis studies the ability of cilnidipine, an N- and L-type calcium channel blocker, to alter autonomic, electrical and structural remodeling associated with chronic AF, in a subacute and chronic dog model. We found that the cilnidipine inhibits the electrophysiological, autonomic and structural consequences of AF-related remodeling and the AF-associated increase in AF-vulnerability and AF-duration; in contrast, the highly selective L-type calcium channel blocker nifedipine had no protective effects. The protective effects of cilnidipine on the remodeling consequences of short-term AF were principally manifested by reductions in AF-induced ERP-abbreviation. With longer-term AF, cilnidipine also attenuated conduction-velocity reductions, protecting against AF-induced fibrosis and downregulation of sodium-channel and connexin subunits. Cilnidipine’s anti-remodeling properties were associated with suppression of the changes in autonomic tone caused by AF. Conclusion - Thus, we have shown 1) the distinct remodeling phenotypes produced by the closely related atrial re-entrant arrhythmias AFL and AF, as well as the interaction when they co-exist; 2) the specific contributions of the atrial rhythm and ventricular rate consequences of AF and how they interact; and 3) the ability of autonomic outflow inhibition by blocking N-type Ca2+-channels to prevent both electrical and structural components of AF-induced profibrillatory remodeling. This work provides new insights into the mechanisms involved in AF-related atrial remodeling and introduces novel preventive approaches.

The work reported in this thesis aimed to evaluate the short-term associations between personal exposure to noise and heart rate variability (VFC) – as a proxy of the state of the autonomic nervous system – in a real-life context. To do so, the analyzes were based on measurements collected by the RECORD Multisensor study, for which subjects wore during one week a set of sensors (a noise dosimeter, an electrocardiograph, an accelerometer and a GPS) during their usual activities. First, we documented concomitant non-linear (positive) associations, as well as lagged (negative) associations between sound level (LAeq) and VFC parameters. Then, we assessed how these associations were modulated by the context of exposure, as defined by the visited places and transport modes used. Although differences between contexts have been reported, their interpretation was limited by factors related to the real-life context measurement and the presence of unmeasured confounding factors. Finally, we focused on the characterization of noise exposure, usually summarized by a single indicator, the LAeq, which represents the average value of the sound energy weighted to match the sensitivity of the human ear. Our study revealed that this indicator was not the most predictive of the cardiovascular response, both in the dimension it represents (energetic) and in the weighting used., Les travaux rapportés dans cette thèse visaient à évaluer les associations à court terme entre l’exposition personnelle au bruit et la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) – en tant que proxy de l’état du système nerveux autonome – et ce, dans un contexte de vie réelle. Pour ce faire, les analyses se sont basées sur des mesures collectées par l’étude RECORD Multicapteurs, pour laquelle des sujets ont porté durant une semaine un ensemble de capteurs (un dosimètre de bruit, un électrocardiographe, un accéléromètre et un GPS) au cours de leurs activités habituelles. Dans un premier temps, nous avons documenté des associations concomitantes non-linéaire (positives), ainsi que des associations différées (négatives) entre le niveau sonore (LAeq) et les paramètres de VFC. Par la suite, nous avons évalué la manière dont ces associations étaient modulées par le contexte d’exposition, tel que défini par les lieux d’activité et les modes de transports utilisés. Bien que des différences entre les contextes aient été identifiées, leur interprétation a cependant été limitée par la mesure en contexte de vie réelle et la présence de facteurs confondants non mesurés. Enfin, la réflexion s’est portée sur la caractérisation de l’exposition au bruit, habituellement résumée à l’aide d’un seul indicateur, le LAeq, représentant la valeur moyenne de l’énergie acoustique pondérée pour correspondre à la sensibilité de l’oreille humaine. Notre étude a révélé que cet indicateur n’était pas le plus prédictif de la réponse cardiovasculaire, tant dans la dimension qu’il représente (énergétique) que dans la pondération utilisée.

The work reported in this thesis aimed to evaluate the short-term associations between personal exposure to noise and heart rate variability (VFC) – as a proxy of the state of the autonomic nervous system – in a real-life context. To do so, the analyzes were based on measurements collected by the RECORD Multisensor study, for which subjects wore during one week a set of sensors (a noise dosimeter, an electrocardiograph, an accelerometer and a GPS) during their usual activities. First, we documented concomitant non-linear (positive) associations, as well as lagged (negative) associations between sound level (LAeq) and VFC parameters. Then, we assessed how these associations were modulated by the context of exposure, as defined by the visited places and transport modes used. Although differences between contexts have been reported, their interpretation was limited by factors related to the real-life context measurement and the presence of unmeasured confounding factors. Finally, we focused on the characterization of noise exposure, usually summarized by a single indicator, the LAeq, which represents the average value of the sound energy weighted to match the sensitivity of the human ear. Our study revealed that this indicator was not the most predictive of the cardiovascular response, both in the dimension it represents (energetic) and in the weighting used.; Les travaux rapportés dans cette thèse visaient à évaluer les associations à court terme entre l’exposition personnelle au bruit et la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) – en tant que proxy de l’état du système nerveux autonome – et ce, dans un contexte de vie réelle. Pour ce faire, les analyses se sont basées sur des mesures collectées par l’étude RECORD Multicapteurs, pour laquelle des sujets ont porté durant une semaine un ensemble de capteurs (un dosimètre de bruit, un électrocardiographe, un accéléromètre et un GPS) au cours de leurs activités habituelles. Dans un premier temps, nous avons documenté des associations concomitantes non-linéaire (positives), ainsi que des associations différées (négatives) entre le niveau sonore (LAeq) et les paramètres de VFC. Par la suite, nous avons évalué la manière dont ces associations étaient modulées par le contexte d’exposition, tel que défini par les lieux d’activité et les modes de transports utilisés. Bien que des différences entre les contextes aient été identifiées, leur interprétation a cependant été limitée par la mesure en contexte de vie réelle et la présence de facteurs confondants non mesurés. Enfin, la réflexion s’est portée sur la caractérisation de l’exposition au bruit, habituellement résumée à l’aide d’un seul indicateur, le LAeq, représentant la valeur moyenne de l’énergie acoustique pondérée pour correspondre à la sensibilité de l’oreille humaine. Notre étude a révélé que cet indicateur n’était pas le plus prédictif de la réponse cardiovasculaire, tant dans la dimension qu’il représente (énergétique) que dans la pondération utilisée.

Chronic heart failure (CHF) is characterized by the disruption of the cardiac vegetative balance and by a remodelling of the architecture of the cardiac tissue. Moderate and regular physical activity (PA) is the cornerstone of the cardiovascular rehabilitation programs. By improving symptoms, quality of life, physical fitness of the patients, PA also reduce re-hospitalization and had a favourable impact on morbi-mortality. In a first work, we propose a review of the beneficial effects of PA in patients with CHF, on the sympathovagal balance activity. Then, in a second work, we show that short high intensity interval training with passive recovery is more efficient than moderate intensity and continuous training to improve physical fitness and vagal tone in CHF patients. Finally, in a third work initiated in the rodent with post-ischemic heart failure, the histological analyses indicate that early (D+7, after the acute coronary syndrome) exercise training-induced both hypertrophy and an improvement of the structural organization of the cardiomyocytes. The question of exercise training-induced cardiomyocyte proliferation remains. In summary, our PhD project is based on two studies merging clinical trial and basic research. The overall goal of this work is to identify new features for physical exercise training programs in CHF that can be used in routine care during cardiovascular rehabilitation.; L'insuffisance cardiaque chronique (ICC) est une maladie dite " systémique " caractérisée notamment par le dérèglement de la balance végétative cardiaque et par un remodelage de l'architecture du tissu cardiaque. En rééducation cardiovasculaire, l'activité physique (AP) modérée et régulière joue un rôle majeur : améliorant les symptômes, la qualité de vie, l'aptitude physique des patients, elle permet de réduire les ré-hospitalisations et impacte favorablement la morbi-mortalité. Dans un premier travail bibliographique nous proposons une synthèse des effets bénéfiques de l'AP chez l'ICC, sur le rééquilibrage de l'activité orthosympathique et parasympathique. Puis, dans un deuxième travail, nous montrons que le réentraînement à l'effort par intervalles, court, intense, avec récupération passive améliore plus efficacement la capacité physique et le tonus vagal chez le patient ICC comparativement à un entraînement d'intensité modérée et continue. Enfin dans un troisième travail initié chez le rongeur en IC systolique post-ischémique, les analyses histologiques indiquent que l'entraînement débuté très tôt après la phase aigüe (J+7), provoque à la fois une hypertrophie et une amélioration de l'organisation structurelle des cardiomyocytes (alignement de l'appareil contractile, réorganisation de l'agencement des mitochondries inter-fibrillaires et des disques intercalaires). Par contre, la question de la prolifération des cardiomyocytes induite par l'entraînement reste entière pour le moment. En synthèse, notre projet Doctoral s'articule autour d'un projet clinique chez le patient ICC et d'une étude fondamentale chez la souris IC post-ischémique. L'objectif général de ces travaux est de déterminer de nouvelles caractéristiques pour les programmes d'exercice physique dans l'ICC, utilisables en pratique clinique courante au cours de la réadaptation cardiovasculaire.

The majority of cardiac sudden deaths correspond to a myocardial infarction, ie an acute occlusion of a coronary artery, complicated by ventricular arrhythmia. It is not known why, at equivalent degree of myocardial ischemia, at equal age, sex and clinical status, one patient will develop ventricular arrhythmias while another will have no rhythmic complication.In this study, we will discuss two approaches to the study of sudden death. On the one hand, the collection of biological and clinical data and on the other hand a genetic approach.Thus, it has been shown that the Gln27Glu polymorphism in the ADRB2 gene seems to predispose patients to the rapid onset of ventricular fibrillation in the setting of cardiac ischemia. This study also suggests that the presence of variants in the GJA1 gene near residues subjected to methylation may be related to the occurrence of ventricular fibrillation in patients with myocardial infarction.These new data help to improve knowledge on sudden death in the acute phase of myocardial infarction and to consider new prevention strategies in the future, La majorité des morts subites correspond à un infarctus du myocarde, c'est-à-dire à une occlusion aiguë d'une artère coronaire, compliqué de trouble du rythme ventriculaire. On ne sait pas pourquoi à degré d'ischémie myocardique équivalent, à âge, sexe et statut clinique égaux, un patient développera des arythmies ventriculaires alors qu'un autre n'aura aucune complication rythmique. Dans cette étude, nous aborderons deux approches de l'étude de la mort subite. D'une part, le recueil de données biologiques et cliniques et d'autre part une approche génétique. Ainsi, il a été mis en évidence que le polymorphisme Gln27Glu du gène ADRB2 semble prédisposer les patients à l'apparition rapide de la fibrillation ventriculaire dans le cadre d'une ischémie cardiaque. Cette étude suggère également que la présence de variants dans le gène GJA1 près de résidus soumis à la méthylation pourrait être liée à la survenue de la fibrillation ventriculaire chez les patients avec infarctus du myocarde. Ces nouvelles données permettent d'améliorer les connaissances sur la mort subite à la phase aiguë de l'infarctus du myocarde et d'envisager dans le futur de nouvelles stratégies de prévention

The main purpose of this thesis was to assess the benefit of regular physical activity on obstructive sleep apnea (OSA). A total of five studies were conducted during this thesis and will be presented during this manuscript. These studies took place in two different practice settings: a community setting within the French Federation of Physical Education and Voluntary Gymnastics (FFEPGV) and an in-hospital setting into the Cardiopulmonary Rehabilitation Unit of the University Hospital of Saint-Etienne.Our main study, EXESAS, evaluated the benefit of a community physical activity program practiced within the FFEPGV (NeuroGyV™ program) in a randomized controlled trial including 96 patients aged from 40 to 80 years with moderate OSA. We demonstrated that nine months of NeuroGyV™ program, including three hours of physical activity per week, could "cure" (apnea-hypopnea index [IAH], L’objectif de ce travail de thèse était d’évaluer le bénéfice d’une activité physique régulière sur le syndrome d’apnées-hypopnées obstructives du sommeil (SAHOS). Pour répondre à notre objectif, cinq études ont été conduites pendant cette thèse et seront présentées au cours de ce manuscrit. Ces études se sont déroulées dans deux contextes de pratique distincts : un contexte associatif au sein de la Fédération Française d’Éducation Physique et de Gymnastique Volontaire (FFEPGV) et un contexte hospitalier au sein de l’Unité de réhabilitation cardio-respiratoire du CHU de Saint-Etienne. Notre étude principale, l’étude EXESAS, a évalué le bénéfice d’un programme d’activité physique pratiqué au sein de la FFEPGV (programme NeuroGyV™) dans une étude contrôlée randomisée incluant 96 patients avec un SAHOS modéré et âgés de 40 à 80 ans. Nous avons montré que neuf mois de ce programme, incluant trois heures d’activité physique par semaine, permettait de « guérir » 58% des patients du groupe exercice alors que seulement 20% des patients du groupe contrôle ayant bénéficié de conseils diététiques et de recommandations de bonne pratique en activité physique étaient considérés comme guéris (index d’apnées-hypopnées [IAH] < 15 évènements/heure). A l’issue du programme, les patients du groupe exercice amélioraient également leur qualité de vie et réduisaient leur somnolence. Au-delà de l’amélioration de l’IAH, nous avons mis en évidence une augmentation de la consommation maximale d’oxygène, suggérant une réduction du risque cardiovasculaire. L’étude EXESAS s’est par ailleurs intéressée à l’effet du programme NeuroGyV™ sur l’activité du système nerveux autonome (SNA) mesurée par la variabilité de fréquence cardiaque (VFC). Il a été montré que l’activité du SNA était préservée chez les patients SAHOS ayant bénéficié du programme d’activité physique. En revanche, le groupe contrôle présentait quant à lui une charge hypoxémique plus importante et une variabilité de fréquence cardiaque diminuée, suggérant que le SAHOS et le risque cardiovasculaire associé s’aggravaient spontanément en l’absence d’une activité physique régulière. Le screening de l’étude EXESAS a permis de réaliser un abstract sur le choix du questionnaire de dépistage du SAHOS le plus pertinent en population générale. Nous avons alors montré que le questionnaire STOP-BANG avait une meilleure sensibilité que le questionnaire de Berlin et qu’il devrait être privilégié en dépistage clinique même si sa spécificité reste faible.Enfin, nos travaux de recherche en réhabilitation cardiaque ont permis de confirmer le bénéfice du réentrainement à l’effort sur la sévérité du SAHOS et le rééquilibrage du SNA chez des patients coronariens. Par contre, les résultats préliminaires de l’étude RICAOS ont révélé que le renforcement des muscles inspiratoires chez les patients coronariens souffrant d’un SAHOS modéré n’apportait pas de bénéfice supplémentaire par rapport à un programme de réhabilitation cardiaque classique.En conclusion, l’activité physique régulière réduit efficacement la sévérité du SAHOS chez des patients avec ou sans antécédents cardiaques. Les résultats des différentes études conduites au cours de cette thèse suggèrent que l’activité physique régulière devrait être considérée comme une pierre angulaire dans la prévention et dans la prise en charge des formes légères et modérées. De futurs études devraient être conduites afin d’explorer plus en détail les mécanismes physiologiques sous-jacents et déterminer quels patients doivent bénéficier en priorité de cette alternative thérapeutique.

The majority of cardiac sudden deaths correspond to a myocardial infarction, ie an acute occlusion of a coronary artery, complicated by ventricular arrhythmia. It is not known why, at equivalent degree of myocardial ischemia, at equal age, sex and clinical status, one patient will develop ventricular arrhythmias while another will have no rhythmic complication.In this study, we will discuss two approaches to the study of sudden death. On the one hand, the collection of biological and clinical data and on the other hand a genetic approach.Thus, it has been shown that the Gln27Glu polymorphism in the ADRB2 gene seems to predispose patients to the rapid onset of ventricular fibrillation in the setting of cardiac ischemia. This study also suggests that the presence of variants in the GJA1 gene near residues subjected to methylation may be related to the occurrence of ventricular fibrillation in patients with myocardial infarction.These new data help to improve knowledge on sudden death in the acute phase of myocardial infarction and to consider new prevention strategies in the future, La majorité des morts subites correspond à un infarctus du myocarde, c'est-à-dire à une occlusion aiguë d'une artère coronaire, compliqué de trouble du rythme ventriculaire. On ne sait pas pourquoi à degré d'ischémie myocardique équivalent, à âge, sexe et statut clinique égaux, un patient développera des arythmies ventriculaires alors qu'un autre n'aura aucune complication rythmique. Dans cette étude, nous aborderons deux approches de l'étude de la mort subite. D'une part, le recueil de données biologiques et cliniques et d'autre part une approche génétique. Ainsi, il a été mis en évidence que le polymorphisme Gln27Glu du gène ADRB2 semble prédisposer les patients à l'apparition rapide de la fibrillation ventriculaire dans le cadre d'une ischémie cardiaque. Cette étude suggère également que la présence de variants dans le gène GJA1 près de résidus soumis à la méthylation pourrait être liée à la survenue de la fibrillation ventriculaire chez les patients avec infarctus du myocarde. Ces nouvelles données permettent d'améliorer les connaissances sur la mort subite à la phase aiguë de l'infarctus du myocarde et d'envisager dans le futur de nouvelles stratégies de prévention