Total aortic arch stenting--hemodynamical impact of carotid artery perfusion.

The aim of this experimental study is to evaluate the feasibility and the outcome of total endovascular stent implantation in the aortic arch. Indications for this operation-technique would be acute or chronic dissection of the aortic arch (non-A-non-B dissection) or type B dissection with retrograde extension. Four pigs were canulated via the distal abdominal aorta and a retrograde placement of a Djumbodis arch stent (4-9 cm) was controlled by using intravascular ultrasound and intracardiac ultrasound by the inferior cava vein and under radioscopic control. Cerebral perfusion, by using a flow meter placed on one prepared carotid artery, were controlled before, immediate post-procedural (<1 min), and in the early follow-up after aortic arch stent implantation. During the implantation process, especially during balloon inflation and deflation, mean carotid perfusion decreases slightly. A reactive increase of carotid perfusion after stent placements indicates transitory cerebral hypo-perfusion. Non-covered aortic arch stent implantation is technically feasible and could be a potential treatment option in otherwise inoperable arch dissections. The time required for balloon inflation and deflation causes an important risk of cerebral ischemia. The latter can be reduced by transaxillary perfusion.

Status epilepticus: an independent outcome predictor after cerebral anoxia.

BACKGROUND: Prognosis of status epilepticus (SE) depends on its cause, but there is uncertainty as to whether SE represents an independent outcome predictor for a given etiology. Cerebral anoxia is a relatively homogenous severe encephalopathy. Postanoxic SE is associated to a nearly 100% mortality in this setting; however, it is still unclear whether this is a severity marker of the underlying encephalopathy, or an independent factor influencing outcome. The goal of this study was to assess if postanoxic SE is independently associated with mortality after cerebral anoxia. METHODS: This was a retrospective observation of consecutive comatose survivors of cardiac arrest, including subjects treated with hypothermia. On the subgroup with EEG recordings in the first hospitalization days, univariate and multivariate analyses were applied to potential determinants of in-hospital mortality, and included the following variables: age, gender, type and length of cardiac arrest, occurrence of circulatory shock, presence of therapeutic hypothermia, and electrographic SE. RESULTS: Out of 166 postanoxic patients, 107 (64%) had an EEG (median latency from admission, 2 days); in this group, therapeutic hypothermia was administered in 59%. Death occurred in 71 (67%) patients. Postanoxic SE was associated with mortality regardless of type of acute cardiac rhythm and administration of hypothermic treatment. CONCLUSION: In this hospital-based cohort, postanoxic status epilepticus (SE) seems to be independently related to death in cardiac arrest survivors, suggesting that SE might determine a bad prognosis for a given etiology. Confirmation of these results in a prospective assessment is needed.

Cerebral metabolic effects of exogenous lactate supplementation on the injured human brain.

PURPOSE: Experimental evidence suggests that lactate is neuroprotective after acute brain injury; however, data in humans are lacking. We examined whether exogenous lactate supplementation improves cerebral energy metabolism in humans with traumatic brain injury (TBI). METHODS: We prospectively studied 15 consecutive patients with severe TBI monitored with cerebral microdialysis (CMD), brain tissue PO2 (PbtO2), and intracranial pressure (ICP). Intervention consisted of a 3-h intravenous infusion of hypertonic sodium lactate (aiming to increase systemic lactate to ca. 5 mmol/L), administered in the early phase following TBI. We examined the effect of sodium lactate on neurochemistry (CMD lactate, pyruvate, glucose, and glutamate), PbtO2, and ICP. RESULTS: Treatment was started on average 33 ± 16 h after TBI. A mixed-effects multilevel regression model revealed that sodium lactate therapy was associated with a significant increase in CMD concentrations of lactate [coefficient 0.47 mmol/L, 95% confidence interval (CI) 0.31-0.63 mmol/L], pyruvate [13.1 (8.78-17.4) μmol/L], and glucose [0.1 (0.04-0.16) mmol/L; all p < 0.01]. A concomitant reduction of CMD glutamate [-0.95 (-1.94 to 0.06) mmol/L, p = 0.06] and ICP [-0.86 (-1.47 to -0.24) mmHg, p < 0.01] was also observed. CONCLUSIONS: Exogenous supplemental lactate can be utilized aerobically as a preferential energy substrate by the injured human brain, with sparing of cerebral glucose. Increased availability of cerebral extracellular pyruvate and glucose, coupled with a reduction of brain glutamate and ICP, suggests that hypertonic lactate therapy has beneficial cerebral metabolic and hemodynamic effects after TBI.

Assessment of occlusive arterial disease of abdominal aorta and lower extremities arteries : value of multidetector CT angiography using and adaptative acquisition method

Rapport de synthèse : Objectif : Le but de ce travail est d`étudier l'angiographie par scanner multi-barrette (AS) dans l'évaluation de l'artériopathie oblitérante (AOMI) de l'aorte abdominale et des membres inférieurs utilisant une méthode adaptative d'acquisition pour optimiser le rehaussement artériel en particulier pour le lit artériel distal et les artères des pieds. Matériels et méthodes : Trente-quatre patients pressentant une AOMI ont bénéficié d'une angiographie trans-cathéter (ATC) et d'une AS dans un délai inférieur ou égal à 15 jours. L'AS a été effectuée du tronc coeliaque jusqu'aux artères des pieds en une seule acquisition utilisant une haute résolution spatiale (16x0.625 mm). La vitesse de table et le temps de rotation pour chaque examen ont été choisis selon le temps de transit du produit de contraste, obtenu après un bolus test. Une quantité totale de 130 ml de contraste à 4 ml/s a été utilisée. L'analyse des images de l'AS a été effectuée par deux observateurs et les données ATC ont été interprétées de manière indépendante par deux autres observateurs. L'analyse a inclus la qualité de l'image et la détection de sténose supérieure ou égale à 50 % par patient et par segment artériel. La sensibilité et la spécificité de l'AS ont été calculées en considérant l'ATC comme examen de référence. La variabilité Interobservateur a été mesurée au moyen d'une statistique de kappa. Résultas : L'ATC a été non-conclusive dans 0.7 % des segments, tandis que l'AS était conclusive dans tous les segments. Sur l'analyse par patient, la sensibilité et la spécificité totales pour détecter une sténose significative égale ou supérieure à 50 % étaient de 100 %. L'analyse par segment a montré des sensibilités et de spécificités variant respectivement de 91 à 100 % et de 81 à 100 %. L'analyse des artères distales des pieds a révélé une sensibilité de 100 % et une spécificité de 90 %. Conclusion : L'angiographie par CT multi-barrettes utilisant cette méthode adaptative d'acquisition améliore la qualité de l'image et fournit une technique non-invasive et fiable pour évaluer L'AOMI, y compris les artères distales des pieds.

Differential distribution of tau proteins in developing cat cerebral cortex and corpus callosum.

During the postnatal development of cat visual cortex and corpus callosum the molecular composition of tau proteins varied with age. In both structures, they changed between postnatal days 19 and 39 from a set of two juvenile forms to a set of at least two adult variants with higher molecular weights. During the first postnatal week, tau proteins were detectable with TAU-1 antibody in axons of corpus callosum and visual cortex, and in some perikarya and dendrites in the visual cortex. At later ages, tau proteins were located exclusively within axons in all cortical layers and in the corpus callosum. Dephosphorylation of postnatal day 11 cortical tissue by alkaline phosphatase strongly increased tau protein immunoreactivity on Western blots and in numerous perikarya and dendrites in all cortical layers, in sections, suggesting that some tau forms had been unmasked. During postnatal development the intensity of this phosphate-dependent somatodendritic staining decreased, but remained in a few neurons in cortical layers II and III. On blots, the immunoreactivity of adult tau to TAU-1 was only marginally increased by dephosphorylation. Other tau antibodies (TAU-2, B19 and BR133) recognized two juvenile and two adult cat tau proteins on blots, and localized tau in axons or perikarya and dendrites in tissue untreated with alkaline phosphatase. Tau proteins in mature tissue were soluble and not associated with detergent-resistant structures. Furthermore, dephosphorylation by alkaline phosphatase resulted in the appearance of more tau proteins in soluble fractions. Therefore tau proteins seem to alter their degree of phosphorylation during development. This could affect microtubule stability as well as influence axonal and dendritic differentiation.

Neuroprotection in cerebral ischemia with XG-102, a new peptide inhibitor of JNK

Abstract Stroke or cerebrovascular accident, whose great majority is of ischemic nature, is the third leading cause of mortality and long lasting disability in industrialised countries. Resulting from the loss of blood supply to the brain depriving cerebral tissues of oxygen and glucose, it induces irreversible neuronal damages. Despite the large amount of research carried out into the causes and pathogenic features of cerebral ischemia the progress toward effective treatments has been poor. Apart the clot-busting drug tissue-type plasminogen activator (tPA) as effective therapy for acute stroke (reperfusion by thrombolysis) but limited to a low percentage of patients, there are currently no other approved medical treatments. The need for new therapy strategies is therefore imperative. Neuronal death in cerebral ischemia is among others due to excitotoxic mechanisms very early after stroke onset. One of the main involved molecular pathways leading to excitotoxic cell death is the c-Jun NH2-terminal kinase (JNK) pathway. Several studies have already shown the efficacy of a neuroprotective agent of a new type, a dextrogyre peptide synthesized in the retro inverso form (XG102, formerly D-JNKI1), which is protease-resistant and cell-penetrating and that selectively and strongly blocks the access of JNK to many of its targets. A powerful protection was observed with this compound in several models of ischemia (Borsello et al. 2003;Hirt et al. 2004). This chimeric compound, made up of a 10 amino acid TAT transporter sequence followed by a 20 amino acids JNK binding domain (JBD) sequence from JNK inhibitor protein (JIP) molecule, induced both a major reduction in lesion size and improved functional outcome. Moreover it presents a wide therapeutic window. XG-102 has proved its powerful efficacy in an occlusion model of middle cerebral artery in mice with intracérebroventricular (i.c.v.) injection but in order to be able to consider the development of this drug for human ischemic stroke it was therefore necessary to determine the feasibility of its systemic administration. The studies being the subject of this thesis made it possible to show a successful neuroprotection with XG-102 administered systemically after transient mouse middle cerebral artery occlusion (MCAo). Moreover our data. provided information about the feasibility to combine XG-102 with tPA without detrimental action on cell survival. By combining the benefits from a reperfusion treatment with the effects of a neuroprotective compound, it would represent the advantage of bringing better chances to protect the cerebral tissue. Résumé L'attaque cérébrale ou accident vasculaire cérébral, dont la grande majorité est de nature ischémique, constitue la troisième cause de mortalité et d'infirmité dans les pays industrialisés. Résultant de la perte d'approvisionnement de sang au cerveau privant les tissus cérébraux d'oxygène et de glucose, elle induit des dommages neuronaux irréversibles. En dépit du nombre élevé de recherches effectuées pour caractériser les mécanismes pathogènes de l'ischémie. cérébrale, les progrès vers des traitements efficaces restent pauvres. Excepté l'activateur tissulaire du plasminogène (tPA) dont le rôle est de désagréger les caillots sanguins et employé comme thérapie efficace contre l'attaque cérébrale aiguë (reperfusion par thrombolyse) mais limité à un faible pourcentage de patients, il n'y a actuellement aucun autre traitement médical approuvé. Le besoin de nouvelles stratégies thérapeutiques est par conséquent impératif. La mort neuronale dans l'ischémie cérébrale est entre autres due à des mécanismes excitotoxiques survenant rapidement après le début de l'attaque cérébrale. Une des principales voies moléculaires impliquée conduisant à la mort excitotoxique des cellules est la voie de la c-Jun NH2terminal kinase (JNK). Plusieurs études ont déjà montré l'efficacité d'un agent neuroprotecteur d'un nouveau type, un peptide dextrogyre synthétisé sous la forme retro inverso (XG-102, précédemment D-JNKI1) résistant aux protéases, capable de pénétrer dans les cellules et de bloquer sélectivement et fortement l'accès de JNK à plusieurs de ses cibles. Une puissante protection a été observée avec ce composé dans plusieurs modèles d'ischémie (Borsello et al. 2003;Hirt et al. 2004). Ce composé chimérique, construit à partir d'une séquence TAT de 10 acides aminés suivie par une séquence de 20 acides aminés d'un domaine liant JNK (JBD) issu de la molécule JNK protéine inhibitrice. (JIP), induit à la fois une réduction importante de la taille de lésion et un comportement fonctionnel amélioré. De plus il présente une fenêtre thérapeutique étendue. XG-102 a prouvé sa puissante efficacité dans un modèle d'occlusion de l'artère cérébrale moyenne chez la souris avec injection intracerebroventriculaire (i.c.v.) mais afin de pouvoir envisager le développement de ce composé pour l'attaque cérébrale chez l'homme, il était donc nécessaire de déterminer la faisabilité de son administration systémique. Les études faisant l'objet de cette thèse ont permis de montrer une neuroprotection importante avec XG-102 administré de façon systémique après l'occlusion transitoire de l'artère cérébrale moyenne chez la souris (MCAo). De plus nos données ont fourni des informations quant à la faisabilité de combiner XG-102 et tPA, démontrant une protection efficace par XG-102 malgré l'action nuisible du tPA sur la survie des cellules. En combinant les bénéfices de la reperfusion avec les effets d'un composé neurooprotecteur, cela représenterait l'avantage d'apporter des meilleures chances de protéger le tissu cérébral.

Using 80 kVp versus 120 kVp in perfusion CT measurement of regional cerebral blood flow.

Perfusion CT studies of regional cerebral blood flow (rCBF), involving sequential acquisition of cerebral CT sections during IV contrast material administration, have classically been reported to be achieved at 120 kVp. We hypothesized that using 80 kVp should result in the same image quality while significantly lowering the patient's radiation dose, and we evaluated this assumption. In five patients undergoing cerebral CT survey, one section level was imaged at 120 kVp and 80 kVp, before and after IV administration of iodinated contrast material. These four cerebral CT sections obtained in each patient were analyzed with special interest to contrast, noise, and radiation dose. Contrast enhancement at 80 kVp is significantly increased (P < .001), as well as contrast between gray matter and white matter after contrast enhancement (P < .001). Mean noise at 80 kVp is not statistically different (P = .042). Finally, performance of perfusion CT studies at 80 kVp, keeping mAs constant, lowers the radiation dose by a factor of 2.8. We, thus, conclude that 80 kVp acquisition of perfusion CT studies of rCBF will result in increased contrast enhancement and should improve rCBF analysis, with a reduced patient's irradiation.

Heterogeneity in endothelium-derived nitric oxide-mediated relaxation of different sized pulmonary arteries of newborn lambs.

Endothelium-derived nitric oxide (EDNO) plays a pivotal role in regulating pulmonary circulation. To determine whether there is a heterogeneity in EDNO-mediated responses of different sized pulmonary vessels, we studied small and large isolated pulmonary arteries of newborn lambs (diameter, 0.4-0.7 and 1.5-2.5 mm, respectively). The isometric tension of vessel rings were recorded while suspended in organ chambers filled with modified Krebs-Ringer bicarbonate solution (95% O2-5% CO2, 37 degrees C). In vessels preconstricted with norepinephrine, acetylcholine and bradykinin induced a greater relaxation of small pulmonary arteries than of large pulmonary arteries. Acetylcholine, bradykinin, and nitric oxide also induced a greater increase in cGMP content in small arteries than in large ones. The responses to acetylcholine and bradykinin were endothelium-dependent and inhibited by nitro-L-arginine, an inhibitor of nitric oxide synthase. In vessels without endothelium, the response to nitric oxide was inhibited by 1H-[1,2,4]oxadiazolo[4,3-a]quinoxalin-1-one, an inhibitor of soluble guanylate cyclase. The activity of soluble guanylyl cyclase of small arteries was greater than that of large arteries under basal conditions and after stimulation with S-nitroso-N-acetylpenicillamine, a nitric oxide donor. These results demonstrate that heterogeneity exists in EDNO-mediated relaxation of small and large pulmonary arteries in newborn lambs. A difference in the soluble guanylate cyclase activity of vascular smooth muscle may have contributed to this phenomenon.

Age-associated modulations of cerebral oscillatory patterns related to attention control.

Visual attention depends on bottom-up sensory activation and top-down attentional guidance. Although aging is known to affect sensory processing, its impact on the top-down control of attention remains a matter of debate. We investigated age-related modulations of brain oscillatory activity during visual attention using a variant of the attention network test (ANT) in 20 young and 28 elderly adults. We examined the EEG oscillatory responses to warning and target signals, and explored the correlates of temporal and spatial orienting as well as conflict resolution at target presentation. Time-frequency analysis was performed between 4 and 30Hz, and the relationship between behavioral and brain oscillatory responses was analyzed. Whereas temporal cueing and conflict had similar reaction time effects in both age groups, spatial cueing was more beneficial to older than younger subjects. In the absence of cue, posterior alpha activation was drastically reduced in older adults, pointing to an age-related decline in anticipatory attention. Following both cues and targets, older adults displayed pronounced motor-related activation in the low beta frequency range at the expense of attention-related posterior alpha activation prominent in younger adults. These findings support the recruitment of alternative motor-related circuits in the elderly, in line with the dedifferentiation hypothesis. Furthermore, older adults showed reduced midparietal alpha inhibition induced by temporal orienting as well as decreased posterior alpha activation associated with both spatial orienting and conflict resolution. Altogether, the results are consistent with an overall reduction of task-related alpha activity in the elderly, and provide functional evidence that younger and older adults engage distinct brain circuits at different oscillatory frequencies during attentional functions.

Sleep deprivation effects on circadian clock gene expression in the cerebral cortex parallel electroencephalographic differences among mouse strains.

Sleep deprivation (SD) results in increased electroencephalographic (EEG) delta power during subsequent non-rapid eye movement sleep (NREMS) and is associated with changes in the expression of circadian clock-related genes in the cerebral cortex. The increase of NREMS delta power as a function of previous wake duration varies among inbred mouse strains. We sought to determine whether SD-dependent changes in circadian clock gene expression parallel this strain difference described previously at the EEG level. The effects of enforced wakefulness of incremental durations of up to 6 h on the expression of circadian clock genes (bmal1, clock, cry1, cry2, csnk1epsilon, npas2, per1, and per2) were assessed in AKR/J, C57BL/6J, and DBA/2J mice, three strains that exhibit distinct EEG responses to SD. Cortical expression of clock genes subsequent to SD was proportional to the increase in delta power that occurs in inbred strains: the strain that exhibits the most robust EEG response to SD (AKR/J) exhibited dramatic increases in expression of bmal1, clock, cry2, csnkIepsilon, and npas2, whereas the strain with the least robust response to SD (DBA/2) exhibited either no change or a decrease in expression of these genes and cry1. The effect of SD on circadian clock gene expression was maintained in mice in which both of the cryptochrome genes were genetically inactivated. cry1 and cry2 appear to be redundant in sleep regulation as elimination of either of these genes did not result in a significant deficit in sleep homeostasis. These data demonstrate transcriptional regulatory correlates to previously described strain differences at the EEG level and raise the possibility that genetic differences underlying circadian clock gene expression may drive the EEG differences among these strains.

Investigations of a thermosensitive gel to temporarily occlude crural arteries in femoro-distal bypass surgery

L'artériopathie oblitérante des membres inférieurs (AOMI) est une pathologie de plus en plus fréquemment rencontrée en raison du vieillissement le la population et de l'augmentation de la prévalence du diabète. Les patients souffrant d'AOMI se manifestant par une ichémie critique du membre nécessitent un geste de revascularisation, afin que le risque d'amputation, acte fortement morbide, soit diminué. La revascularisation par voie endovasculaire est de nos jours la technique de premier choix mais en cas d'occlusion longue des artères jambières, une approche chirurgicale avec confection d'un pontage ne peut être évitée. La technique nécessite alors, lors de la confection de l'anastomose, de l'occlusion temporaire de l'artère en amont et en aval de rartériotomie, ce qui est réalisé traditionnellement à l'aide de clamps ou cathéters intravasculaires. Ces instruments présentent différents inconvénients reconnus - efficacité médiocre au vu d'artères fortement calcifiées et induction de lésions endothéliales notamment. Un nouveau type d'instrument est apparu sur le marché après approbation de la FDA, sous forme d'un gel thermosensible qui constitue un bouchon occlusif une fois injecté dans l'artère et se dissout spontanément après quelques minutes. Ce gel ayant été expérimenté avec succès en chirurgie cardiovasculaire chez des animaux, nous avons voulu évaluer l'efficacité et l'innocuité de son utilisation lors de la réalisation de pontages fémoro-jambier dans une cohorte de vingt patients. Différents paramètres opératoires ont été notés tels que le volume de gel injecté, les temps d'occlusion efficace et de confection d'anastomose ainsi que la qualité de l'occlusion vasculaire obtenue. Une artériographie per-opératoire a été réalisée de manière systématique à la recherche d'emboles de gel résiduel. Les taux de perméabilité primaire, de sauvetage de membre et de survie à 6 mois ont été rapportés. Les résultats sont satisfaisants puisque la qualité d'occlusion a été jugée bonne à excellente dans la totalité des cas sans qu'aucun instrument d'occlusion supplémentaire n'ait dû être employé et que le temps d'occlusion dépassait légèrement le temps nécessaire à la confection de l'anastomose. L'artériographie des deux premiers cas seulement a révélé la présence d'emboles distaux, avant que nous corrigions notre technique pour obtenir une dissolution instantanée du gel. Nous avons obtenu à 6 mois un taux de perméabilité primaire de 75% avec un taux de sauvetage de membre à 87.5%, le taux de mortalité à 30 jours étant de 10% - sans relation avec le gel. En conclusion, nous avons montré que l'utilisation de ce gel comme instrument d'occlusion vasculaire temporaire est sûre et efficace lors de la chirurgie de pontage fémoro-jambier. L'hypothèse qu'il pourrait être moins délétère pour l'endothélium et contribuer ainsi à une amélioration du taux de perméabilité des pontages distaux mériterait d'être testée dans le cadre d'une étude randomisée multicentrique.

Effect of hypoxia on cerebral blood flow regulation during rest and exercise : role of cerebral oxygen delivery on performance

Adequate supply of oxygen to the brain is critical for maintaining normal brain function. Severe hypoxia, such as that experienced during high altitude ascent, presents a unique challenge to brain oxygen (O2) supply. During high-intensity exercise, hyperventilation-induced hypocapnia leads to cerebral vasoconstriction, followed by reductions in cerebral blood flow (CBF), oxygen delivery (DO2), and tissue oxygenation. This reduced O2 supply to the brain could potentially account for the reduced performance typically observed during exercise in severe hypoxic conditions. The aims of this thesis were to document the effect of acute and chronic exposure to hypoxia on CBF control, and to determine the role of cerebral DO2 and tissue oxygenation in limiting performance during exercise in severe hypoxia. We assessed CBF, arterial O2 content (CaO2), haemoglobin concentration ([Hb]), partial pressure of arterial O2 (PaO2), cerebrovascular CO2 reactivity, ventilatory response to CO2, cerebral autoregulation (CA), and estimated cerebral DO2 (CBF ⨉ CaO2) at sea level (SL), upon ascent to 5,260 m (ALT1), and following 16 days of acclimatisation to 5,260 m (ALT16). We found an increase in CBF despite an elevated cerebrovascular CO2 reactivity at ALT1, which coincided with a reduced CA. Meanwhile, PaO2 was greatly decreased despite increased ventilatory drive at ALT1, resulting in a concomitant decrease in CaO2. At ALT16, CBF decreased towards SL values, while cerebrovascular CO2 reactivity and ventilatory drive were further elevated. Acclimatisation increased PaO2, [Hb], and therefore CaO2 at ALT16, but these changes did not improve CA compared to ALT1. No differences were observed in cerebral DO2 across SL, ALT1, and ALT16. Our findings demonstrate that cerebral DO2 is maintained during both acute and chronic exposure to 5,260 m, due to the reciprocal changes in CBF and CaO2. We measured middle cerebral artery velocity (MCAv: index of CBF), cerebral DO2, ventilation (VE), and performance during incremental cycling to exhaustion and 15km time trial cycling in both normoxia and severe hypoxia (11% O2, normobaric), with and without added CO2 to the inspirate (CO2 breathing). We found MCAv was higher during exercise in severe hypoxia compared in normoxia, while cerebral tissue oxygenation and DO2 were reduced. CO2 breathing was effective in preventing the development of hyperventilation-induced hypocapnia during intense exercise in both normoxia and hypoxia. As a result, we were able to increase both MCAv and cerebral DO2 during exercise in hypoxia with our CO2 breathing setup. However, we concomitantly increased VE and PaO2 (and presumably respiratory work) due to the increased hypercapnic stimuli with CO2 breathing, which subsequently contributed to the cerebral DO2 increase during hypoxic exercise. While we effectively restored cerebral DO2 during exercise in hypoxia to normoxic values with CO2 breathing, we did not observe any improvement in cerebral tissue oxygenation or exercise performance. Accordingly, our findings do not support the role of reduced cerebral DO2 in limiting exercise performance in severe hypoxia. -- Un apport adéquat en oxygène au niveau du cerveau est primordial pour le maintien des fonctions cérébrales normales. L'hypoxie sévère, telle qu'expérimentée au cours d'ascensions en haute altitude, présente un défi unique pour l'apport cérébral en oxygène (O2). Lors d'exercices à haute intensité, l'hypocapnie induite par l'hyperventilation entraîne une vasoconstriction cérébrale suivie par une réduction du flux sanguin cérébral (CBF), de l'apport en oxygène (DO2), ainsi que de l'oxygénation tissulaire. Cette réduction de l'apport en O2 au cerveau pourrait potentiellement être responsable de la diminution de performance observée au cours d'exercices en condition d'hypoxie sévère. Les buts de cette thèse étaient de documenter l'effet de l'exposition aiguë et chronique à l'hypoxie sur le contrôle du CBF, ainsi que de déterminer le rôle du DO2 cérébral et de l'oxygénation tissulaire comme facteurs limitant la performance lors d'exercices en hypoxie sévère. Nous avons mesuré CBF, le contenu artériel en oxygène (CaO2), la concentration en hémoglobine ([Hb]), la pression partielle artérielle en O2 (PaO2), la réactivité cérébrovasculaire au CO2, la réponse ventilatoire au CO2, et l'autorégulation cérébrale sanguine (CA), et estimé DO2 cérébral (CBF x CaO2), au niveau de la mer (SL), au premier jour à 5.260 m (ALT1) et après seize jours d'acclimatation à 5.260 m (ALT16). Nous avons trouvé des augmentations du CBF et de la réactivité cérébrovasculaire au CO2 après une ascension à 5.260 m. Ces augmentations coïncidaient avec une réduction de l'autorégulation cérébrale. Simultanément, la PaO2 était grandement réduite, malgré l'augmentation de la ventilation (VE), résultant en une diminution de la CaO2. Après seize jours d'acclimatation à 5.260 m, le CBF revenait autour des valeurs observées au niveau de la mer, alors que la réactivité cérébrovasculaire au CO2 et la VE augmentaient par rapport à ALT1. L'acclimatation augmentait la PaO2, la concentration en hémoglobine, et donc la CaO2, mais n'améliorait pas l'autorégulation cérébrale, comparé à ALT1. Aucune différence n'était observée au niveau du DO2 cérébral entre SL, ALT1 et ALT16. Nos résultats montrent que le DO2 cérébral est maintenu constant lors d'expositions aiguë et chronique à 5.260m, ce qui s'explique par la réciprocité des variations du CBF et de la CaO2. Nous avons mesuré la vitesse d'écoulement du sang dans l'artère cérébrale moyenne (MCAv : un indice du CBF), le DO2 cérébral, la VE et la performance lors d'exercice incrémentaux jusqu'à épuisement sur cycloergomètre, ainsi que des contre-la-montres de 15 km en normoxie et en hypoxie sévère (11% O2, normobarique) ; avec ajout ou non de CO2 dans le mélange gazeux inspiré. Nous avons trouvé que MCAv était plus haute pendant l'exercice hypoxique, comparé à la normoxie alors que le DO2 cérébral était réduit. L'ajout de CO2 dans le gaz inspiré était efficace pour prévenir l'hypocapnie induite par l'hyperventilation, qui se développe à l'exercice intense, à la fois en normoxie et en hypoxie. Nous avons pu augmenter MCAv et le DO2 cérébral pendant l'exercice hypoxique, grâce à l'ajout de CO2. Cependant, nous avons augmenté la VE et la PaO2 (et probablement le travail respiratoire) à cause de l'augmentation du stimulus hypercapnique. Alors que nous avons, grâce à l'ajout de CO2, efficacement restauré le DO2 cérébral au cours de l'exercice en hypoxie à des valeurs obtenues en normoxie, nous n'avons observé aucune amélioration dans l'oxygénation du tissu cérébral ou de la performance. En conséquence, nos résultats ne soutiennent pas le rôle d'un DO2 cérébral réduit comme facteur limitant de la performance en hypoxie sévère.