Programme UE3 PASS
| Thème | Contenu | Application médicale |
|---|---|---|
| Optique | Réfraction, dioptre, lentilles convergentes/divergentes, microscopes | Ophtalmologie, microscopie cellulaire, endoscopie |
| Acoustique | Ondes mécaniques, décibel, effet Doppler, ultrasons | Échographie, audiologie, bioacoustique |
| Mécanique des fluides | Loi de Poiseuille, viscosité, loi de Bernoulli, régimes laminaire/turbulent | Hémodynamique, tension artérielle, spirométrie |
| Électricité biomédicale | Potentiel électrique, capacitance, potentiel de membrane, circuit RC | ECG, EEG, potentiel d'action, défibrillation |
| Radioactivité & imagerie | Désintégrations α/β/γ, période, activité, atténuation, RX, IRM | Radiologie, scintigraphie, TEP, radiothérapie |
Optique — Formules essentielles
Loi de Snell-Descartes
n₁ · sin(θ₁) = n₂ · sin(θ₂)
Avec n = indice de réfraction du milieu. Pour l'œil : n_air = 1, n_cornée ≈ 1,376, n_cristallin ≈ 1,42. Angle critique de réflexion totale : sin(θc) = n₂/n₁ (avec n₁ > n₂).
Vergence d'une lentille
V = 1/f' (dioptries) — Relation de conjugaison : 1/OA' − 1/OA = V
Grossissement : G = OA'/OA. Le microscope optique associe un objectif (forte vergence) et un oculaire (loupe). Grossissement total = G_obj × G_ocu.
Acoustique — Décibels et Doppler
Niveau sonore en décibels
L = 10 · log(I / I₀) avec I₀ = 10⁻¹² W/m² (seuil d'audition)
+3 dB = intensité doublée. +10 dB = intensité ×10. Seuil douleur : 120 dB. L'audiogramme mesure les seuils d'audition en dB par fréquence.
Effet Doppler en médecine
Δf = 2 · f₀ · v · cos(θ) / c
Où v = vitesse du sang, c = célérité des ultrasons dans les tissus (~1540 m/s), θ = angle entre sonde et vaisseau. Utilisé en écho-Doppler pour mesurer les vitesses sanguines (sténose : augmentation de vitesse).
Mécanique des fluides — Hémodynamique
Loi de Poiseuille
Q = (π · r⁴ · ΔP) / (8 · η · L)
Le débit Q est proportionnel à r⁴ : doubler le rayon multiplie le débit par 16 ! C'est pourquoi une sténose de 50% du rayon artériel réduit le débit de 93%. η = viscosité du sang ≈ 3-4 mPa·s (eau = 1 mPa·s).
Nombre de Reynolds
Re = ρ · v · d / η
Re < 2000 : régime laminaire (silencieux). Re > 4000 : régime turbulent (bruits auscultatoires). Les souffles cardiaques = turbulences. Vitesse critique dans l'aorte : ~0,5 m/s.
Radioactivité — Points clés
Types de désintégrations
α : émission de ⁴He (A-4, Z-2). Grande énergie, faible pénétration. Dangereux si inhalé.
β⁻ : n → p + e⁻ + ν̄. Z+1. Pénétration moyenne.
β⁺ : p → n + e⁺ + ν. Z-1. Annihilation → 2 γ de 511 keV (TEP).
γ : photon de haute énergie. Très pénétrant. Stérilisation, radiothérapie.
Période et activité
A = λ · N = A₀ · e^(−λt)
T½ = ln2/λ ≈ 0,693/λ
Exemples médicaux :
⁹⁹mTc : T½ = 6h (scintigraphie)
¹⁸F : T½ = 110 min (TEP)
¹³¹I : T½ = 8 jours (thyroïde)
Imagerie médicale
Radiographie/Scanner : RX (γ), atténuation par les tissus denses (os).
IRM : résonance magnétique des protons H, gadolinium injecté en contraste.
Scintigraphie : détection γ du ⁹⁹mTc.
TEP : annihilation β⁺ → 2γ coïncidents, ¹⁸F-FDG.
Méthode de révision UE3
Semaine 1 — Mémorisation des formules
Créez une fiche par thème avec les 5-6 formules essentielles. Notez les unités et les conditions d'application. Faites des flashcards Anki pour les retenir.
Semaine 2 — Applications médicales
Pour chaque formule, identifiez l'application clinique : Poiseuille → sténose artérielle, Doppler → mesure du flux sanguin, radioactivité → demi-vie des traceurs. Les QCM PASS testent souvent la compréhension plutôt que le calcul pur.
Semaine 3-4 — Annales intensives
Faites au moins 3 annales par thème. Analysez les QCM en identifiant le piège (confusion unités, mauvaise application de la formule, oubli d'un facteur). Les erreurs classiques : oublier de convertir en mètres/secondes, confondre A et Z lors des désintégrations.
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