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Deuxième année ‐ Biophysique

Cette année, le programme des cours est en continuité avec la 1re année, et il va étudier les phénomènes en rapport avec les solutions et la circulations sanguines et le domaine de l'accoustique. Ainsi que leurs applications médicales
Module annuel, coefficient 1, avec cours, TD et TP.


Les cours

I/ BIOPHYSIQUE DES SOLUTIONS :
1. Généralités sur les solutions
1.1. Les mélanges - homogènes et hétérogènes : Définitions
1.2. Composition quantitative et qualitative des solutions
1.3. Formation des solutions
1.4. Les solutions idéales, les solutions diluées et les solutions concentrées
2. Propriétés générales des solutions micromoléculaires
2.1. Propriétés colligatives
2.2. Propriétés électriques
2.3. Propriétés optiques
3. Les solutions macromoléculaires et des colloïdes
3.1. Les bio polymères en solution
- Notion de conformation et nature des forces impliquées dans la conformation
3.2. Propriétés des solutions macromoléculaires
3.2.1. Propriétés cinétiques
3.2.2. Propriétés colligatives
3.2.3. Propriétés électriques
3.2.4. Propriétés optiques
4- Diffusion en phase liquide
- Loi de Fick applications médicales

II/ PHENOMENES DE SURFACE
1. Les interfaces de biologie et leurs rôles
2. Les interfaces en milieu liquide
2.1. Interface liquide
2.2. Interface liquide - liquide
2.3. Interface liquide - solide
3. Mesures et Applications

III/ BIOPHYSIQUE DE LA CIRCULATION
1. Hydrostatique
1.1. Introduction
1.2. Notion de pression
1.3. Lois de l’hydrostatique
1.4. Applications
1.4.1. Vases communicants (principe)
1.4.2. Théorème de Pascal (presse hydraulique)
1.4.3. Flottabilité (principe d’Archimède)
1.4.4. Mesure de pression (baromètres)
1.5. Tension superficielle - Phénomène de capillarité
1.5.1. Force de tension superficielle : origine, mise en évidence et loi de force
1.5.2. Contact d’un liquide avec un solide et un gaz - mouillabilité
1.5.3. Applications : pression complémentaire, pression à l’intérieur d’une bulle de liquide, embolie capillaire, stalagmométrie et loi de Jurin.

2. Hydrodynamique
2.1. Fluide parfait
2.1.1. Cinématique : ligne de courant, tube de courant et loi de conservation de la masse et de débit volumique
2.1.2- Dynamique (équation de Bernouilli)
- Applications
- Phénomène de Venturi
- Mesure de vitesse d’écoulement (tubes de Pitot)
- Vitesse d’écoulement à travers un orifice
2.2. Fluide réel
2.2.1. Définition adhérence, couché limite dynamique, perte de charge, écoulement dans une canalisation et régime établi
2.2.2. Ecoulement laminaire et turbulent
2.2.3. Nombre de Reynolds, son influence sur le régime d’écoulement
2.2.4. Force viscosité et coefficients de viscosité (dynamique cinétique)
2.2.5. Ecoulement dans un tube - loi de Poiseuille
2.2.6. Mesure des coefficients de viscosité - viscosimètrie à écoulement et à entraînement 2.2.7. Résistance au mouvement d’un fluide

3. Notions de Rhéologie.
4. Notion de mécanique cardiaque
4.1. Travail cardiaque
4.2. Contrôle automatique du débit cardiaque - loi de Starling

IV/ ONDES SONORES ET ULTRASONORES
1. Acoustique physique
1.1. Production et nature des sons sonores et classification des sons
1.2. Propagation du son : ondes sonde
1.3. Niveau sonore
1.4. Propriétés générales des ondes sonores
1.5. Effet Doppler - fizean
2. Biophysique de l’audition
2.1. L’oreille et les phénomènes objectifs de l’audition - mécanisme de l’audition (rôle de l’oreille externe et de l’oreille moyenne ; rôle de l’oreille interne)
2.2. Phénomènes subjectifs de l’audition ou qualités physiologiques des sons
2.3. Exploration fonctionnelle de l’audition.
2.3.1. Acoumétrie
2.3.2. Audiométrie
2.3.3. Electro-cochléograme
2.3.4. Mesure de l’impédance en audiométrie
3. Les ultrasons et leurs applications en médecine
3.1. Définition
3.2. Classification
3.3. Production et réception des ultrasons
3.4. Propriétés physiques d’un faisceau ultrasonore
3.5. Les méthodes échographiques
3.6. Les paramètres de l’image échographique
3.7. Echographie doppler
3.8. Les autres systèmes





Les TD

Exercices en rapport avec le programme



Les TP

Les TP de biophysique se déroulent dans les laboratoires de biophysique,chaque séance  l'étudiant va faire l'une des manipulations proposées dans le programme des TP dans un groupe de polynôme (2 à 5 étudiants).
Le programme des TP de biophysique contient les manipulations suivants :

I) OSMOMETRIE
Mesure de l'osmolalité des solutions - contrôle de la tonicité des solutions injectables

II) VISCOSIMETRIE
Détermination du coefficient de viscosité des solutions
Détermination de la viscosité intrinsèque des macromolécules en vue de la détermination de la masse molaire moyenne viscosimétrique

III) PHENOMENES de SURFACE
Mesure de la tension superficielle des solutions à l'aide du tensiomètre
Mesure de la tension superficielle par la méthode stalagmométrique (compte-gouttes)

IV) SPECTROPHOTOMETRIE
Réalisation des spectres d'absorption des molécules en solution
Détermination de la concentration d'un principe actif en solution

V) ELECTROPHORESE
Electrophorèse des protéines du sérum

VI) POLARIMETRIE
Mesure du pouvoir rotatoire des sucres en vue de leur dosage.



Chaque TP est conclue par la rédaction d'un compte-rendu.
Il faut veiller à respecter les règlements intérieurs des TP tels que :
  • La présence obligatoire
  • La portée des blouses blanches
  • Le nettoyage et l'entretien du matériel utilisé et de la paillasse du poste du laboratoire
  • La prudence pendant les manipulation surtout à la présence des produits acides et corrosifs (risques d'infection chimique)
  • La certitude concernant les résultats obtenus
  • La rédaction et la remise du compte-rendu du TP dans les délais imposés, ...