Cours de Biophysique pour PASS/LAS
L’UE Biophysique applique les lois de la physique au vivant : solutions, transports membranaires, bioélectricité, ECG, équilibres acido-basiques. Quatre chapitres qui construisent le raisonnement quantitatif indispensable en médecine, avec de très nombreuses applications cliniques (rein, cœur, neurone, gaz du sang).
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Les 4 chapitres du module
Le module suit une progression cohérente : on part des bases physico-chimiques (solutions, transports), on passe à la bioélectricité (potentiel de membrane, potentiel d’action), on l’applique au cœur avec l’ECG, puis on conclut avec les équilibres acido-basiques. À chaque étape, les concepts physiques sont ancrés dans des situations cliniques concrètes.
Chapitre 1 — Solutions, compartiments, transports membranaires
Le premier chapitre de biophysique en PASS/LAS pose les bases physico-chimiques du vivant : qu’est-ce qu’une solution, comment quantifier ce qu’elle contient, comment sont organisés les compartiments liquidiens de l’organisme, et par quels mécanismes les molécules et les ions traversent les membranes. C’est le socle indispensable à tout ce qui suit — physiologie rénale, homéostasie, pharmacologie.
Au programme : solutions, suspensions, solvants, molarité, osmolarité, molalité, osmolalité, calculs de concentrations, modèle à 2 compartiments et mesure des volumes par dilution, diffusion libre et facilitée, transports actifs (pompes, cotransport), osmose et filtration, pression osmotique, tonicité, hémolyse, phénomène de Starling et œdèmes, loi de Raoult et cryoscopie.
Chapitre 2 — Électrophysiologie cellulaire
L’électrophysiologie cellulaire en PASS/LAS explique comment naît et se propage un signal électrique dans une cellule vivante. C’est la matière-clé pour comprendre le neurone, le myocyte et toute la signalisation excitable — un chapitre exigeant mais gratifiant, car il fait le lien direct entre physique et physiologie médicale.
Au programme : flux diffusif et électrique transmembranaires, potentiel d’équilibre d’un ion et équation de Nernst, courant électrodiffusif et potentiel de membrane, effet Donnan, potentiel de repos et équation de Goldman, théorie de Hodgkin-Huxley et pompe Na⁺/K⁺, stimulus électrique et dépolarisation liminaire, phases du potentiel d’action et lois de l’excitation, propagation dans les fibres myélinisées.
Chapitre 3 — Électrocardiogramme (ECG)
L’ECG en PASS/LAS applique tout ce qui a été construit au chapitre précédent au cas particulier du cœur. On y comprend comment naissent les ondes P, QRS et T, ce que représentent les 12 dérivations, comment interpréter un tracé de base et repérer les grandes anomalies. Un chapitre à forte valeur clinique, directement mobilisé en stage et à l’internat.
Au programme : anatomie fonctionnelle du tissu nodal et du myocarde, cinétique du front d’excitation ventriculaire, dépolarisation et repolarisation de la fibre cardiaque, dérivations frontales (D1, D2, D3, aVR, aVL, aVF), théorie d’Einthoven et vectocardiogramme, dérivations précordiales V1-V6, ondes P, QRS, T et intervalles, calcul de la fréquence cardiaque et de l’axe électrique, troubles du rythme et de la conduction (extrasystoles, BAV).
Chapitre 4 — Équilibres et troubles acido-basiques
Les équilibres acido-basiques en PASS/LAS ferment le module de biophysique en revenant à une problématique clinique majeure : maintenir un pH sanguin stable autour de 7,40. Ce chapitre articule chimie des solutions, physiologie respiratoire et physiologie rénale — c’est l’un des rares blocs de PASS/LAS aussi transversal, et il tombe très régulièrement à l’examen.
Au programme : dissociation de l’eau, pH, pKa, acides et bases, régulation du pH sanguin et valeurs normales, rôle des poumons et des reins, systèmes tampons et équation de Henderson-Hasselbalch, tampon bicarbonate ouvert et tampons fermés, pouvoir tampon et calculs d’ajout d’acide/base, acidoses et alcaloses (respiratoires, métaboliques), diagramme de Davenport, compensation des troubles acido-basiques, calcul de la variation d’acides fixes.
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