Analyse et modélisation temps-fréquence du couplage cardiorespiratoire humain en situation d'exercice physique

by Grégory Blain

Doctoral thesis in Sciences du mouvement humain

Under the supervision of Stéphane Bermon.

defended on 2004

in Aix-Marseille 2 , in a partnership with Université d'Aix-Marseille II. Faculté des sciences (autre partenaire) and Université d'Aix-Marseille II. Faculté des Sciences du sport (autre partenaire) .

  • Alternative Title

    Time-frequency analysis and modelling of the human cardiorespiratory coupling during physical exercice

  • Abstract

    Respiratory sinus arrhythmia (RSA) and the respiratory modulation of the atrioventricular conduction time (RMAV) were studied during exercise, using a time-frequency modelling. Although RSA and RMAV are vagally mediated at rest, we have shown that these phenomena persist during intense exercise. This persistence is strongly linked to both the respiratory frequency and the tidal volume, suggesting a mechanical influence of breathing. During maximal and graded exercise test, we have also shown that the "RSA instantaneous frequency vs. Power" relationship could be used to assess the ventilatory thresholds. In a third study, we have pointed out an hysteresis in the "P-R interval vs P-P interval" relationship, when data from the exercise and the recovery period were compared. A “fatigue” phenomenon of the atrioventricular node and/or a different autonomic effect on the sinus and the atrioventricular node may explain this result.

  • Abstract

    L’arythmie sinusale respiratoire (ASR) et la modulation auriculo-ventriculaire respiratoire (MAVR) ont été étudiées à l’exercice, au moyen d’une modélisation temps-fréquence. Alors que l’ASR et la MAVR sont principalement médiées par l’activité vagale au repos, nous avons montré que celles-ci persistent aux plus hautes intensités de l’exercice. Cette persistance dépend à la fois de la fréquence respiratoire et du volume courant, suggérant un effet mécanique direct de la ventilation. Au cours d’une ergométrie maximale, nous avons également montré que les seuils ventilatoires peuvent être détectés par l’analyse de la fréquence instantanée de l’ASR. Enfin, nous avons mis en évidence une hystérésis dans la relation "intervalle P-R vs intervalle P-P" de l’ECG, quand les données issues de l’exercice et de la récupération sont comparées. Deux hypothèses impliquant ou non le système nerveux autonome (« fatigue » du nœud auriculo-ventriculaire) peuvent notamment expliquer ce résultat.

Consult library

Version is available as a paper


  • Details : 193 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.f.132-150

Where is this thesis?

  • Library : Université Aix-Marseille (Marseille. Luminy). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
  • Available for PEB
  • Odds : 41803
See the Sudoc catalog libraries of higher education and research.