Sujet de Thèse et/ou de Stage

Approche thermodynamique hors d’équilibre de la production de puissance dans les systèmes vivants

Contacts eric.herbert@univ-paris-diderot.fr et christophe.goupil@univ-paris-diderot.fr

Localisation Université de Paris, 35 rue H. Brion, 75013 Paris

Nous proposons un sujet de stage et/ou de thèse sur les thématiques de l’équipe.

Le sujet complet est disponible ici

La mesure de l’oxygène comme indicateur métabolique est une technique robuste largement répandue dans les centres hospitaliers et sportifs, comme dans les laboratoires sur différents organismes. Elle est ici mise à profit pour renseigner le flux de déchet énergétique issu de la conversion de l’énergie chimique en énergie mécanique. Ces mesures de flux d’oxygène, divisées par la vitesse de déplacement du sujet (humain ou animal), déterminent le COT. Cette grandeur est directement associée à la production de déchet métabolique durant un effort unitaire, tel qu’une unité de longueur parcourue par exemple. Des travaux récents nous ont permis de valider l’ensemble de cette approche de modélisation en l’appliquant au cas du cheval, qui présente l’intéressante particularité de posséder plusieurs allures de déplacement

A ce jour aucune modélisation n’a permis de rassembler l’ensemble de ces résultats dans un même cadre. Nous proposons donc d’utiliser ce modèle pour rendre compte de la variabilité de ces paramètres dans une classe d’individus homogène d’une part et de l’évolution de ces paramètres en fonction de l’âge d’autre part.

Le programme scientifique prévu se compose d’un axe expérimental et un d’axe théorique qui se dérouleront en parallèle :

1. Axe théorique. En s’appuyant sur les travaux menés au laboratoire , développement du formalisme associé aux transitoires et à la prise en compte de la totalité de l’impédance musculaire (active et réactive)

2. Axe expérimental. \((i)\) mise en place et le déroulement de protocoles de mesures stationnaires, \((ii)\) développement d’un système permettant une mesure instantanée, incluant les transitoires, de l’impédance de sortie mécanique d’un sujet à l’effort.

   1. En collaboration avec l’APHP et l’INSEP: étude du COT à la marche et à la course en fonction de la vitesse et de l’inclinaison chez l’humain.
   2. En collaboration avec le Museum d’Histoire Naturelle, étude du COT chez l’animal
   3. Développement d’un vélo instrumenté pour mesures d’impédance de sortie mécanique.