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SDV
Sciences de la Vie
Fiche de l’UE : 2V321
PHYSIQUE DES GRANDES FONCTIONS DES ORGANISMES VIVANTS
Responsable :
Maria Barbi, [email protected]
Nature de l’UE :
Complémentaire
Nombre d’ECTS :
6 ECTS
Semestre où l’enseignement est proposé :
S3
Nombre d’heures totales :
60h
Nombre d’heures de cours :
6h de cours
Nombre d’heures de TD :
16h de TD + 2h CC + 10h projet
Nombre d’heures de TP :
16h de TP
Evaluation :
TP/25, projet/25, contrôle continu écrit/25, examen écrit/25.
Capacité d’accueil :
30 étudiants.
Cet enseignement vise à donner aux étudiants une vision intégrée de la biologie. Appréhender les
notions fondamentales en anatomie et comprendre les modalités de fonctionnement et de
régulation des grands systèmes chez le mammifère (systèmes musculaire, respiratoire, cardiovasculaire, rénal et digestif). Apporter une formation en physique et mécanique appliquée à ces
systèmes.
a) Objectifs de l'Unité d'Enseignement
Cet enseignement vise à donner aux étudiants une vision intégrée de la biologie, et à introduire les
concepts de base en physique qui permettent d’appréhender le fonctionnement des grands systèmes chez
le mammifère (systèmes musculaire, respiratoire, cardio-vasculaire, rénal et digestif). Il s’agira à la fois
d’appréhender les notions fondamentales en anatomie et d’apporter une formation en physique et
mécanique appliquée à ces systèmes.
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b) Thèmes abordés
Le but de cette UE est l’étude de la physiologie des grandes fonctions en insistant sur les
mécanismes physico-chimiques qui sous-tendent les processus vitaux : lois de Laplace, de Poiseuille, de
Bernoulli, de Fick, de Henry, de Dalton, de van ’t Hoff, de Franck et Starling,...
Par exemple, dans l’étude de la mécanique ventilatoire, on présentera les notions de tension superficielle,
de compliance du système poumon-cage thoracique, de surfactant, etc., ou encore pour le système cardiovasculaire, on soulignera les notions de dynamique cardiaque et d'hydraulique vasculaire. Encore, l’étude
du système musculo-squelettique/osteoarticulaire de la cellule à l’organe fera intervenir des notions de
mécanique des solides rigides appliquée au mouvement. Ainsi, le rôle de mécanismes physiques simples
dans le fonctionnement de ces systèmes complexes pourra être mis en évidence.
Travaux pratiques (liste prévisionnelle) :
TP1 – Diffusion et osmose : le fonctionnement du rein
TP2 – Biomécanique de l’équilibre, de la marche et de la course OU le tissu musculaire
TP3 – Tension de surface et mouillage : mécanismes à l’œuvre dans les poumons
TP4 – hydrodynamique, viscosité, circulation sanguine
c) Connaissances et compétences attendues
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Connaître les grandes fonctions de l’organisme et savoir identifier les différents systèmes, pouvoir
réaliser un schéma de leur fonctionnement, relier le problème physiologique à une situation modèle
connue ;
Connaître les lois physiques sous-jacentes aux mécanismes physico-chimiques impliqués dans les
fonctions étudiées, identifier et pouvoir décrire les quantités physiques pertinentes, savoir discuter
des ordres de grandeur ;
Pouvoir appliquer ces lois pour obtenir des expressions analytiques puis des estimations numériques
de quantités pertinentes, avoir un regard critique sur les résultats obtenus.
d) Evaluation
Travail en TP 25 %
Rendu de projet (oral) 25%
Contrôle continu (écrit) 25 %
Examen écrit 25 %
e) Particularités pédagogiques
Le contenu de l’UE se prête à la réalisation de travaux pratiques illustrant les lois et principes
évoqués, à l’échelle macroscopique. L’UE sera donc en partie organisée autour de séances de TP qui
permettent de mettre en évidences les mécanismes sous-jacents les questions de physiologie abordées,
puis de construire le cadre théorique permettant d’expliquer ces mécanismes grâce aux mesures
effectuées. Un projet en groupes ou en binômes dans une approche « résolution de problème » viendra
compléter la formation.
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