Ambulatory measurement of the rib cage and abdominal movements : development of a prototype to estimate energy expenditure
Mesure ambulatoire des mouvements thoraciques et abdominaux : développement d'un prototype pour l'estimation de la dépense énergétique
Résumé
Currently physical inactivity is considered by the World Health Organization (WHO) as a major risk factor of morbidity and mortality. It is comparable with a disease which would be the 10th cause of mortality in the world. In the European countries and in France particularly, physical activity has decreased by approximately 15% these twenty last years. It results from many deaths, many diseases and billions expenses of medical treatment each year. Moreover, numerous studies indicate that regular physical activity prevents metabolic disorders, bringing a decrease in morbidity and mortality associated. Nevertheless, many questions remain unanswered about the relationship between physical activity (dose) and its health benefits (the response). These reflections are major society issues and justify the interest on the development of new methods to estimate energy expenditure. The aim of this thesis is to propose a new method to estimate energy expenditure. The activities explored are body postures (sitting and standing) and ambulatory activity (walking activity), which represent the major part of energy expenditure in free-living conditions. Thus, our first study showed the interest to use ventilation to estimate energy expenditure during activities of different intensities. Our second study aimed to validate a new device, lightweight, portable and non-invasive able to estimate ventilation from the anteroposterior displacement of the rib cage and abdomen and the axial displacements of the chest wall and the spine. Finally, our third study validates this system as a device able to estimate energy expenditure in resting and exercise conditions.
La sédentarité est actuellement considérée par l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) comme un facteur de risque de morbidité et de mortalité majeur. Elle est assimilée à une maladie qui serait la dixième cause de mortalité dans le monde. Dans les pays européens, et en France particulièrement, l'activité physique a diminuée d'environ 15% ces vingt dernières années. Il en résulte de nombreux décès, de nombreuses maladies et des milliards de frais de traitement chaque année. De plus, de nombreux travaux indiquent que l'activité physique régulière prévient les troubles métaboliques, amenant une diminution de la morbidité et de la mortalité associées. Néanmoins, des interrogations restent posées sur la relation liant l'activité physique (la dose) et ses bénéfices pour la santé (la réponse). Ces réflexions s'inscrivent dans le cadre d'enjeux majeurs de société, et justifient l'intérêt porté sur la mise en place de nouvelles méthodes d'estimation de la dépense énergétique. L'objectif de ce travail de thèse est donc de proposer une nouvelle méthode d'estimation de la dépense énergétique. Les activités explorées s'apparentent aux postures du corps (assis et debout) et aux activités ambulatoires (activité de marche), qui représentent la majeure partie de la dépense énergétique en condition de vie quotidienne. Notre première étude a ainsi montrée l'intérêt d'utiliser la ventilation pour estimer une dépense énergétique au cours d'activité de différentes intensités. Notre seconde étude a permis de valider un nouvel appareil, léger, portable et non invasif d'estimation de la ventilation, à partir de la mesure des distances antéropostérieures thoraciques et abdominales, ainsi que les distances longitudinales antérieures et postérieures. Enfin, notre troisième étude valide ce système, comme outil d'estimation de la dépense énergétique en condition de repos et d'exercice.