Elle étudie les phénomènes physiques du monde extérieur intervenantes dans les réactions et les inter-réactions entre les matières et leurs particules, en vue de leurs applications biologiques.
La biophysique est un module qui traite les phénomènes physiques qui se déroulent au sein de l'organisme humaine vivant. Elle étudie les propriétés physiques des différents mécanismes physiologiques de l'organisme.
Module annuel, coefficient 2, avec des cours et des travaux dirigés (TD), et son évaluation se fait par des EMD periodiques ainsi que des examens de TD.
Les cours
I/ Electricité et phénomènes bioélectriques
1. Electrostatique
1.1. Phénomène d’électrisation, charge électrique, charge ponctuelle et loi coulomb
1.2. Champ et potentiel électrique crées par une charge électrique, Espace électrique
1.3. Energie potentielle électrique d’une charge ponctuelle placée dans un espace électrique
1.4. Dipôle électrique (définition, moment dipolaire, champ et potentiel électrique E et V crées en un point de l’espace, énergie potentielle électrique d’un dipôle dans un espace électrique et couple de forces électriques s’exerçant sur lui)
1.5. Conducteur électrique (définition, densité surfacique de charge, Champs et potentiel électrique, capacité propre, énergie interne et Propriétés, pouvoir des pointes).
1.6. Phénomène d’influence condensateur (définition, ddp, charge, Capacité énergie, association de condensateurs, condensateur équivalent).
2. Electrocinétique
2.1. Rupture d’équivalence entre deux conducteurs, courant électrique
2.2. Courant permanent, générateur
2.3. Loi d’Ohm, résistance et association de résistances
2.4. Loi de joule
2.5. Générateur et récepteur électriques
2.6. Association de générateurs et de récepteurs électriques, loi de KirChhoff
3. Phénomènes bioélectriques
3.1. Forces d’interaction en biologie, Introduction aux phénomènes bioélectriques
3.2. Notions d’électronique, La chaîne de mesure des signaux Physiologiques : Recueil, amplification, transmission, enregistrement et traitement des signaux physiologiques
3.3. Bioélectrique membranaire et cellulaire
3.4. Electrophysiologie du coeur normal
3.5. Potentiels du cortex cérébral :
3.5.1. Potentiels spontanés : E.E.G
3.5.2. Potentiels provoqués ou évoqués
II/ OPTIQUE ET BIOPHYSIQUE DE LA VISION
1. Optique génétique
1.1. Principe de l’optique Géométrique : principe de Fermat, principe de propagation rectiligne de la lumière, dioptres, comportement d’un rayon lumineux sur un dioptre (rayon, incident, réfléchi et rétracté), loi de Snell-Descartes, système optique (notion d’objet et d’image) et stigmatisme).
1.2. Elément de l’optique géométrique : miroir plan, lame à face parallèles, prisme, dioptre sphérique et lentilles sphériques
1.3. Instrument d’optique : la loupe, la loupe composée, le microscope et techniques de visualisation sur un microscope (utilisation des colorants et du contraste de phase).
2. L’oeil et la vision
2.1. L’oeil normal Dioptre oculaire Fonctionnement de l’oeil emmétrope Vision binoculaire 2.2. Trouble de la vision Les émettrices sphériques (myopie, hypermétropie) et leur Origine L’astigmatisme Méthodes objectives d’étude de la réfraction (Skiascopie, L’ophtalmomètre de Javel, fond d’oeil, l’ophtalmoscopie)
2.3. La vision des couleurs
2.4. Photochimie de la rétine
2.5. Electrophysiologie de la rétine et des voies optiques
3. Optique physique
3.1. Les ondes de propagation
3.2. Phénomènes vibrations
3.3. Généralités sur les ondes électromagnétiques
3.4. La limier polarisée
3.5. Introduction aux phénomènes de diffraction
III.1/ PHYSIQUE GENERALE DES RADIATIONS
1. Physique de discontinu
2. Elatroite
3. Classification des rayonnements
4. Energie d’un rayonnement spectre d’énergie : (source, densité Spectrale, intensité d’un rayonnement spectre d’un REM Spectre de raies et continu et spectre d’un rayonnement Articulaire
5. Détection et mesure d’un rayonnement : (cellule Photoémissive, photomultiplicateur et chambre d’ionisation, Compteur Geiger Muller etc.
6. Rayonnement X. (définition, production, spectre, notions de Physique atomique, rendement du tube de Coolidge et Propriétés des RX
7. Rayonnement radioactif : (définition, noyau atomique, Composition défaut de masse, énergie de liaison, stabilité et Réaction nucléaires, radioactivité Alpha, Bêta et capture Électronique : réactions isométriques, loi de la décroissance Radioactive, période, durée de vie, activité d’une radioactivité Artificielle (radioéléments) et applications.
8. Interaction avec la matière :
8.1. Cas du REM : effets comptons et photoélectrique, Matérialisation et annihilation atténuation dans un milieu Matériel (couche de demi atténuation ; CDA et libre parcours Moyen : LPM).
8.2. Cas de RP : interaction avec les cortèges électroniques des Atomes et avec les noyaux atomiques Ŕ paramètre D’absorption d’un milieu matériel (transfert linéique d’énergie : TLE et densité linéique d’ionisation : DLI).
III.2/ EFFETS BIOLOGIQUES DES RADIATIONS ET APPLICATIONS EN MEDECINE
1. Radiations ionisantes
1.1. Rayons X et applications au radiodiagnostic Principe : atténuation sélective d’un faisceau de rayon X Dispositifs expérimentaux classiques La tomodensitométrie
1.2. Radioactivité Détection et domiétrie des particules Application biologiques et radio nucléides
1.3. Eléments de radiobiologies
1.3.1. Les étapes de l’action de rayonnements ionisants moléculaires, cellulaires et macroscopiques (Radio pathologie)
1.3.2. Application : Radiothérapie et radioprotection
2. Radiations non ionisantes
2.1. Notions élémentaires de photochimie
2.1.1. Définition des radiations non ionisantes
2.1.2. Absorption des radiations non ionisantes par la matière
2.1.3. Devenir de l’énergie absorbée
2.2. Photobiologie moléculaire
2.3. Photo pathologie : effet des radiations ultraviolettes chez l’homme
2.4. Utilisation médicale des radiations non ionisantes
2.5. Physique et biophysique des ondes Hertziennes
2.5.1. Physique des micros ondes
- Production
- Propagation
- Dispositifs de focalisation d’un Rayonnement
2.5.2. Applications biomédicales thérapeutiques et analytiques des Micro-ondes
- Résonance Magnétique Nucléaire
- Résonance Paramagnétique électronique).
3. Le Laser
3.1. Notions théoriques sur le laser
3.2. Principaux types de laser
Les TD
Les TD de physique se font dans les salles de cours habituelles, par la résolution d'exercices problématiques pour maitriser les connaissances du cours.Les pré-requis
- Fonction exponentielle ( e(x) ), Fonction logarithme ( ln(x) ).- Calcul vectoriel. (M, S, TM)
- Dérivation, Intégration. (M, S, TM)
- Forces, travail et énergie
- Forces et mouvements.
- Travail mécanique et énergie.
- Circuit électrique en courant continu (Circuit RC)
- Physique nucléaire (activité, rayonnement Alpha et Beta). (3e année M, S, TM)
- Optique (lumière, dioptre). (1re année Tronc commun S)
- Optique (lumière, lentilles). (2e année M, TM)
- Magnétisme, forces électromagnétiques. (2e année M, TM)
L'évaluation
L'évaluation de ce modules ce fait par:- EMD: examen écrit periodique sur les cours, il se compose de plusieurs questions (varie généralement entre 6 et 10) qui sont en forme de question à choix multiples (QCM), suivi d'une partie TD formée de 2 à 3 exercices problématiques.
- Examen de TD: l'évaluation du TD est faite par un examen de TD annuel, un petit examen écrit formé d'un exercice problématique court (généralement pour une durée de 20 min).
