L’UE3 comporte à Toulouse deux matières du programme du semestre 1 de la PASS :  la Biophysique et la Physiologie faisant l’objet d’une épreuve d’examen commune. En effet, les lois de Biophysique permettent d’expliquer les fonctions décrites en Physiologie. L’UE3 représente 6 ECTS dans la PASS à Toulouse, équitablement répartis entre la Biophysique et la Physiologie. Ainsi vous aurez 21h de Cours Magistraux de Biophysique et 21h également de Cours Magistraux de Physiologie. D’une façon tout aussi équitable, vous disposerez de 3h d’études dirigées en Biophysique et tout autant en Physiologie.

 

La Physiologie

La Physiologie est l’étude du fonctionnement du corps humain. Dans le programme de la PASS à Toulouse, la description des fonctions normales ouvre sur la compréhension du pathologique. C’est ainsi qu’en UE3 Physiologie à Toulouse, vous allez aborder vos premières études de cas cliniques et c’est passionnant !

 

La fonction d’homéostasie

L’homéostasie est définie comme le maintien à l’état stable des paramètres physico-chimiques d’un corps malgré les variations environnementales. Pour l’être humain en particulier, l’homéostasie est nécessaire à la vie. Si un paramètre physico-chimique n’est plus stable, alors il y a pathologie.

Après quelques généralités portant sur la notion de vie et de survie ainsi que quelques définitions permettant d’expliquer l’homéostasie par la mise en jeu de rétrocontrôles négatifs, un premier exemple d’homéostasie est abordé avec l’ascension de l’Everest sans assistance respiratoire jusqu’à son sommet qui culmine à 8848 mètres. Vous apprendrez alors quelles stratégies permettent à l’Homme d’avoir un apport en dioxygène suffisant pour sa survie (pression artérielle en dioxygène égale à 80 mm de mercure) alors que la pression atmosphérique en dioxygène n’est plus que de 30 mm de mercure au sommet de l’Everest.

Dans la partie suivante traitant de la communication cellulaire, vous prendrez conscience de l’importance de l’intégrité de nos trois systèmes de communication : système nerveux, système endocrinien et système immunitaire qui par ailleurs, dépendent les uns des autres. Vous détaillerez la communication endocrine ou communication par le biais d’hormones, comprendrez les mécanismes de sa régulation et établirez vos premiers diagnostics par des études sémiologiques basées sur le dosage d’hormones.

L’homéostasie concerne aussi notre température centrale, on parle alors d’homéothermie. Vous comprendrez comment notre organisme permet de maintenir notre température centrale aux alentours de 37°C malgré des variations de la température extérieure et vous décrirez le mécanisme physiopathologique qu’est la fièvre.

 

Les compartiments liquidiens

Vous savez certainement que toute vie nécessite de l’eau à l’état liquide c’est pourquoi l’eau représente en moyenne 60% de notre masse corporelle. Cette eau est répartie en deux grands secteurs : le secteur extracellulaire et le secteur intracellulaire. Le secteur extracellulaire est lui-même subdivisé en deux compartiments liquidiens : le secteur plasmatique qui baigne les cellules sanguines et le secteur interstitiel qui entoure chacune de nos autres cellules.

Dans ce chapitre fondamental pour l’examen et pour votre future pratique médicale, vous comprendrez l’importance du maintien de l’homéostasie des volumes liquidiens de chacun de ces secteurs en abordant les différents moyens de les mesurer et les conséquences de leurs variations pathologiques. Vous serez amenés à partir d’une simple analyse sanguine, à rechercher des indices (appelés index) et à porter des conclusions quant aux volumes hydriques des différents secteurs liquidiens chez le patient.

Vous parlerez alors de déshydratation, d’hyperhydratation cellulaire, d’œdèmes de la grande circulation mais aussi de dénutrition, d’hypertension artérielle, d’insuffisance rénale : vous serez ainsi amenés à poser un diagnostic et à déterminer le traitement adapté à chacun des patients qui vous seront présentés.

Dans le programme de la PASS à Toulouse, ces deux premières parties sont traitées en 9h de Cours Magistraux et 1h de TD dématérialisé. Le contenu des cours est nécessaire pour avoir de bonnes bases (définitions, compréhension des mécanismes mis en jeu, fonctionnement des organes de régulation) mais il n’est pas suffisant. Un entraînement rigoureux à l’analyse de multiples cas cliniques est très important pour la mise en place d’automatismes de réflexion nécessaires afin de poser le bon diagnostic.

 

Physiologie neuronale

L’étude du fonctionnement du système nerveux représente 5h de Cours Magistraux et 1 h d’Études Dirigées.

Après une description générale de l’organisation et de la mise en place du système nerveux à l’échelle de l’évolution des êtres vivants puis au cours du développement humain, vous vous plongerez dans l’étude des différents phénomènes électriques (potentiels de repos, potentiels d’action et potentiels électroniques) qui constituent l’un des mécanismes de communication des cellules nerveuses ou neurones. Vous discuterez de vitesse de conduction du message nerveux électrique et appliquerez vos connaissances à une pathologie, la sclérose en plaques.

Vous détaillerez ensuite le deuxième mode de communication neuronale qui passe par la sécrétion de molécules chimiques appelées neurotransmetteurs au niveau des synapses et vous comprendrez les différences entre synapses excitatrices et synapses inhibitrices ainsi que les mécanismes de contrôle de l’activité des neurones par une régulation pré ou post-synaptique.

Cette partie du cours vous demandera de bien organiser vos connaissances mais aussi de bien comprendre les mécanismes électriques et chimiques mis en jeu. Par ailleurs, une bonne capacité d’analyse de documents est requise afin d’aborder certaines thématiques d’un point de vue expérimental.

 

Physiologie musculaire

Cette quatrième partie du programme de Physiologie dans le PASS à Toulouse est centrée sur la fonction contractile du muscle strié squelettique. Les Cours Magistraux débutent par une approche moléculaire puis énergétique de la contraction puis la majeure partie du cours développe différentes techniques de mesure de la contraction musculaire.

Qui dit contraction dit tension musculaire mais selon les muscles et leurs insertions ou bien en fonction de la charge que le muscle doit porter, la tension musculaire ne conduit pas forcément à un raccourcissement du muscle et ne permet pas toujours de soulever la charge à porter. C’est ce que vous traiterez à partir de modèles électromyographiques permettant de déclencher une contraction isométrique sans raccourcissement musculaire ou bien une contraction isotonique avec changement de longueur du muscle.

Vous apprendrez aussi qu’un même muscle squelettique est constitué par trois catégories de cellules musculaires en proportion variable d’un muscle à l’autre. C’est par la connaissance de leur fatigabilité donc de la durée maximale de leur mise sous tension que vous saurez quantifier la proportion de chacune de ces trois catégories cellulaires au sein de différents muscles.

Cette partie vous demandera ainsi de comprendre le principe expérimental d’analyse des modes de contraction musculaire basé sur la capacité ou non du muscle étudié à générer une tension selon les contraintes auxquelles il est soumis.

 

La circulation

L’enseignement de la Physiologie dans le programme du PASS à Toulouse se termine par un chapitre portant sur la circulation sanguine autrement dit l’hémodynamique. Vous étudierez les nombreux paramètres qui contribuent à la circulation du sang dans les vaisseaux tels que le débit sanguin, la pression ou bien la vitesse d’écoulement du sang. Vous comprendrez les mécanismes qui régulent cette hémodynamique par le contrôle par exemple du débit sanguin cardiaque, de la pression sanguine artérielle ou bien de la vasoconstriction artériolaire.

Vous appliquerez vos connaissances par une approche intégrative à l’ensemble des organes du corps humain dans deux situations opposées : le stress et le repos. Vous comprendrez alors que ce fonctionnement intégré permet une hémodynamique vasculaire différente d’un organe à l’autre pour une même situation. Par exemple, lorsque nous prenons la fuite en courant, le débit sanguin augmente localement au niveau des muscles de nos jambes alors qu’il diminue au niveau intestinal.

 

 L’examen de l’UE3 Physiologie à Toulouse

L’épreuve d’UE3 se déroule au mois de décembre. Elle compte 6 ECTS pour 30 QCM au total dont la moitié portent sur des questions de Biophysique et l’autre sur des questions de Physiologie. Elle dure 1h30 ce qui laisse une moyenne de 3 minutes par QCM comportant chacun 5 items. Cela peut sembler long mais est bien indispensable.

En Physiologie en effet, il y a peu de QCM portant sur des notions apprises « par cœur ». La plupart des questions portent sur des applications de connaissances à une situation donnée : de nombreuses analyses de cas cliniques vous amènent à comprendre l’origine d’une pathologie, poser un diagnostic et parfois proposer un traitement ; les études expérimentales vous demandent d’analyser et d’interpréter des résultats jusque là inconnus.

Ainsi au-delà de vos connaissances, l’épreuve de Physiologie impose que vous ayez compris le fonctionnement du corps humain afin d’analyser correctement lors de l’examen une pathologie nouvelle.

 

Méthodologie pour apprendre son UE3 Physiologie en PASS à Toulouse

Vous l’avez compris, la Physiologie demande d’aller au-delà de vos connaissances du cours. Il est donc important de pratiquer très tôt des QCM de type examen en parallèle des apprentissages du cours de manière à se familiariser avec les formulations, les expériences, la présentation des cas cliniques dont l’énoncé peut occuper une demi-page. Il est également important de mettre en place les bons automatismes, des relations de cause à effet qui soient justes afin de pouvoir être sûr des réponses relatives aux nombreuses situations proposées. C’est donc par la pratique des QCM et la maîtrise de leur correction que progressivement vous prendrez confiance dans vos réponses.

 

La biophysique

La biophysique est une discipline à l’interface de la physique et de la biologie qui développe des modèles, des méthodes et des outils de la physique pour étudier et comprendre le vivant. Dans le programme de la PASS à Toulouse, nous retrouvons plusieurs chapitres et domaines abordés qui vont vous permettre d’apprendre et approfondir des notions fondamentales très intéressantes.

 

Les grandeurs, unités et dimensions

Il s’agit du 1er chapitre de l’année. Il se déroule en seulement 1h mais fait très souvent l’objet d’un QCM le jour du concours.

Il s’agit d’un chapitre important. Il reprend des bases acquises durant l’enseignement secondaire. Il est essentiel pour la compréhension des formules et cela permet d’éviter les erreurs de conversions d’unités ou encore d’analyse dimensionnelle dans les formules.

 

La physique du noyau atomique

Cette partie est étudiée en 3h de cours magistraux. Après une description de la structure du noyau au cours de laquelle seront abordées la constitution du noyau, les notions de défaut de masse et l’aspect énergétique, vous étudierez les différentes transformations radioactives. Puis, vous vous plongerez dans l’étude des lois de décroissances radioactives ce qui fera appel à l’utilisation d’outils mathématiques et calculatoires.

 

Les interactions RI, dosimétrie, radioprotection

Cette partie très intéressante représente 4h de cours.

Tout d’abord, vous étudierez les interactions des rayonnements avec la matière. Vous distinguerez alors les rayonnements ionisants et non ionisants. Puis vous mettrez en évidence la différence entre les interactions électrons-matière (avec notamment l’étude de la production de RX) et  photons-matière (avec notamment les différents effets photo électrique, Compton et matérialisation).

Cette partie donne naissance à des QCMs de cours ce qui nécessite une bonne compréhension et un bon apprentissage mais également à des QCMs calculatoires. Ensuite, vous aborderez la partie Dosimétrie et Radioprotection, qui laisse place à des QCMs essentiellement de cours, au cours de laquelle vous étudierez les différentes grandeurs dosimétriques, les moyens de détections des rayonnements ionisants, le principe d’appareils d’imagerie médicale ainsi que les limites et les réglementations.

 

La Physicochimie

Il s’agit d’une partie dense qui représente 5h de cours. Pour cette partie, vous aurez à la fois des questions de cours mais également des mises en application à travers des exercices calculatoires types (comme l’exercice sur « le plongeur » ou encore « les équilibres de Donnan »).

Tout d’abord, ce sont les différents états de la matière qui seront mis en évidence. Ce sont des notions qui sont globalement déjà connues des étudiants mais ce qui est intéressant c’est qu’il s’agit ici d’un apprentissage plus en profondeur qui permet à chacun de comprendre plus précisément.

Ensuite, vous étudierez les propriétés colligatives des solutions. Vous aborderez les notions de cryoscopie, d’ébullioscopie, de tension de vapeur saturante et de pression osmotique. Elles seront très importantes dans la compréhension des autres chapitres y compris le dernier chapitre du semestre intitulé « L’eau ».

Dans le chapitre « Interface », vous parlerez de tension superficielle, de phénomène de solubilisation des gaz, d’adsorption. Vous aborderez notamment le principe de la respiration et l’explication des accidents de décompression.

Enfin, vous apprendrez le principe des déplacements moléculaires et des échanges à travers une membrane. Les principes de diffusion, de convection et de migration vous seront présentés.

 

L’eau

Il s’agit généralement du dernier chapitre du semestre. Ce cours dure 2h et reprend une grande partie de notions physico-chimiques abordées précédemment. Le professeur insiste sur le caractère atypique et exceptionnel de l’eau, sa structure dipolaire et ses propriétés thermodynamiques.

 

La biophysique de la circulation

Ce chapitre aborde les éléments de base de mécanique des fluides. Vous distinguerez ainsi la partie Statique des fluides (loi de Pascal) de la partie Dynamique des fluides. Durant cette dernière, vous vous pencherez principalement sur le théorème de Bernoulli, le principe de continuité et les interprétations. Vous étudierez également la notion de viscosité, les différents régimes d’écoulements et le phénomène de sédimentation. C’est un chapitre qui ne demande que peu de calculs pour les QCMs, cependant, il est important de connaître le cours et de savoir l’interpréter.

 

La RMN

Cette partie se découpe en 3 cours.

Tout d’abord, une présentation générale avec des définitions importantes pour la compréhension de la suite : les notions de moment de force, de moment angulaire, de champ magnétique…

Ensuite, la suite du cours consistera à comprendre le phénomène de RMN (=Résonnance Magnétique Nucléaire) ainsi que la mise en application grâce à l’étude des contrastes en imagerie médicale IRM.

Ces cours font l’objet de 3 QCMs le jour de l’examen. Un QCM qui repose sur la connaissance du cours (définitions, expériences…), un QCM sur le fonctionnement de la RMN qui jongle sur la connaissance du cours et la réalisation de calculs et un dernier QCM sur la partie « Contrastes en IRM »  qui demandera à la fois des calculs et de l’interprétation.

 

L’examen de l’UE3 Physique à Toulouse

Comme mentionné précédemment, l’épreuve de Biophysique comprend 3 ECTS pour 15 QCMs.

En Biophysique, les QCMs portent à la fois sur des notions apprises « par cœur » et sur des applications notamment calculatoires. Une des difficultés étant que la calculatrice n’est pas autorisée, les élèves doivent ainsi mettre en place des outils efficaces et astucieux pour pouvoir effectuer les calculs sans erreurs et avec rapidité.

 

Méthodologie pour apprendre son UE3 Physique en PASS à Toulouse

En Biophysique, les chapitres abordés sont denses et touchent plusieurs domaines. Ainsi, il est très important de maîtriser son cours, et surtout de le comprendre, d’identifier les liens qui peuvent exister entre certains chapitres. De plus, comme il y a un grand nombre de formules et qu’il faut savoir les utiliser, il est impératif de s’entrainer. C’est pourquoi, une fois le cours appris, il est important de pratiquer au travers de QCMs de type examen et de retravailler en parallèle son cours afin de mettre en place les bons automatismes.

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