Hypoxie tissulaire : Quels effets physio(patho)logiques sur la fonction vasculaire des personnes âgées ou sur la fonction neuromusculaire des patients BPCO et insuffisants cardiaques ?

Tissue hypoxia: what are the physio(patho)logical effects on vascular function in the elderly or on neuromuscular function in patients with chronic obstructive pulmonary disease and chronic heart failure?

• Auteur / Autrice : Hugo Randy
• Direction : Julien Brugniaux
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : MCA - Mouvement et Comportement pour la santé et l'Autonomie
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 04/12/2025
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale ingénierie pour la santé, la cognition, l'environnement (Grenoble, Isère, France ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Hypoxie et Physiopathologie
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Hypoxie-exercice
• Jury : Président / Présidente : Bruno Degano
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Julien v Brugniaux, Fabienne Durand, Jean-paul Janssens, Mathieu Gruet, Olivier Dupuy
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mathieu Gruet, Olivier Dupuy

Mots clés

Mots clés libres

Physiologie respiratoire

Physiologie vasculaire

Hypoxie

Maladies chroniques

Fatigue neuromusculaire

Performance

Respiratory physiology

Vascular physiology

Hypoxia

Chronic disease

Neuromuscular fatigue

Performance

Résumé

L’oxygène (O2) est absolument essentiel au fonctionnement du métabolisme cellulaire. L’hypoxie et l’hypoxémie sont le résultat d’un déséquilibre entre les besoins tissulaires et la disponibilité en O2. En ce sens, toute altération des processus convectifs et/ou diffusifs de l’O2 impliqués dans le transport et l’utilisation de l’O2 entraîne des effets délétères sur les fonctions physiologiques de l’organisme. Ces perturbations sont des composantes physiopathologiques caractéristiques de certaines affections cardiorespiratoires, telles que la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) et l’insuffisance cardiaque (IC). Paradoxalement, certaines formes d’exposition hypoxique chronique peuvent également induire des adaptations physiologiques bénéfiques au fonctionnement de l’organisme. Plus particulièrement, le conditionnement hypoxique intermittent (CHI) a récemment émergé comme une approche thérapeutique et préventive potentielle, susceptible de favoriser la santé cardiovasculaire, métabolique et cognitive. Cette thèse de doctorat se propose d’interroger cette dualité au travers de deux protocoles expérimentaux. Le premier visait à évaluer l’effet d’un protocole de CHI sur la fonction vasculaire – périphérique et cérébrale – chez des personnes âgées. Nos principaux résultats suggèrent que le CHI améliore la fonction endothéliale périphérique, sans modification concomitante de la fonction cérébrovasculaire. Le second protocole avait pour objectif d’examiner l’impact de l’altération de l’apport musculaire en O2 sur le développement de la fatigue musculaire induite par l’exercice dans une population de patients présentant la comorbidité BPCO–IC. Nos principaux résultats indiquent que les altérations musculaires fonctionnelles et structurelles présentes dans la comorbidité BPCO-IC compromettent l’extraction musculaire en O₂, favorisent l’intolérance à l’effort et la fatigabilité musculaire.

Oxygen (O₂) is absolutely essential for the proper functioning of cellular metabolism. Hypoxia and hypoxemia result from an imbalance between tissue O₂ demand and O₂ availability. Accordingly, any alteration in the convective and/or diffusive processes involved in the transport and utilization of O₂ leads to deleterious effects on the organism’s physiological functions. These disturbances are characteristic pathophysiological components of numerous cardiorespiratory diseases, such as chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and heart failure (HF). Paradoxically, certain forms of chronic hypoxic exposure can also induce beneficial physiological adaptations. In particular, intermittent hypoxic conditioning (IHC) has recently emerged as an potential therapeutic and preventive approach, potentially promoting cardiovascular, metabolic, and cognitive health. This doctoral thesis aims to explore this duality through two experimental protocols. The first investigated the effects of an IHC protocol on peripheral and cerebral vascular function in older adults. Our main findings suggest that IHC improves peripheral endothelial function without concomitant changes in cerebrovascular function. The second protocol examined the impact of impaired muscle oxygen delivery on exerciseinduced muscle fatigue in patients with the combined COPD and HF. Our results indicate that the structural and functional muscle alterations associated with this comorbidity impair muscle O₂ extraction, contributing to exercise intolerance and increased muscle fatigability.