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1 Sommaire Préfaces, par François GREMY XI MILIEU INTERIEUR Chapitre 1. Compartiments liquidiens de l organisme 3 Liquides et solutions 3 L eau et les solutés dans l organisme 9 Mesure des stocks d eau et de solutés 12 QCM 14 Exercices 15 Chapitre 2. Équilibre hydrosodé 17 Contrôle de l hydratation 17 Troubles de l hydratation 23 QCM 30 Exercices 31 Chapitre 3. Équilibre acidobasique 33 Généralités sur l équilibre acidobasique 33 Contrôle de l équilibre acidobasique 36 Troubles de l équilibre acidobasique 42 QCM 49 Exercices 50 Chapitre 4. Déplacements moléculaires dans les solutions 53 Déplacements en phase liquide 53 Les différents types de transferts passifs à travers une membrane 58 QCM 63 Exercices 63 Chapitre 5. Diffusion et convection simultanées du solvant à travers une membrane 65 Pression osmotique 65 Ultrafiltration 73 QCM 79 Exercices 80 Chapitre 6. Diffusion et migration électrique simultanées des ions à travers une membrane 83 Généralités 84 Effet Donnan 85 Potentiel d électrode 90 Électrodes sélectives 94 QCM 96

2 Exercices 96 ÉLECTROPHYSIOLOGIE Chapitre 7. Électrophysiologie cellulaire 101 Potentiel de repos cellulaire 101 Potentiel d action 106 QCM 121 Exercices 121 Chapitre 8. Activité électrique du cœur 125 Électrophysiologie de la cellule cardiaque 125 Électrocardiographie 128 Exercices 138 Chapitre 9. Accidents de l électricité 141 Définitions et principes généraux 141 Incidence et circonstances 142 Passage d un courant électrique à travers le corps 142 Facteurs de gravité des électrisations 144 Différents aspects cliniques 146 Conduite à tenir 147 Conclusion 147 QCM 147 BIOPHYSIQUE SENSORIELLE Chapitre 10. Biophysique des fonctions sensorielles 151 Les différentes fonctions sensorielles 151 Chaîne de mesure sensorielle 151 Caractéristiques des capteurs biologiques 152 Caractéristiques du message sensoriel 153 Caractéristiques de la biophysique sensorielle 153 Chapitre 11. Biophysique de l audition 155 Signal physique de l audition 155 Message sensoriel de l audition 158 Chaîne auditive 162 Codage du message auditif 167 Voies et centres nerveux 167 Explorations fonctionnelles de l audition 168 Principaux types de surdité 169 QCM 171 Exercices 171 Chapitre 12. Biophysique de la vision 173 Signal physique de la vision 173 Message sensoriel de la vision 174 Chaîne visuelle 182 2

3 Anomalies et troubles de la vision 192 Exploration fonctionnelle de la vision 197 Conclusion 200 Exercices 200 RAYONNEMENTS Chapitre 13. Rayonnements électromagnétiques 205 Ondes électromagnétiques 205 Spectre d un rayonnement électromagnétique 206 Photon 207 Classification des rayonnements électromagnétiques 208 Dualité onde-corpuscule 209 Exercices 209 Chapitre 14. Radioactivité 211 Structure du noyau, familles nucléaires 211 Stabilité des noyaux 212 Cinétique des transformations radioactives 212 Géométrie des émissions radioactives 214 Principales transformations radioactives 214 Radioactivité naturelle et artificielle 217 Résumé 217 Exercices 218 Chapitre 15. Interactions entre les rayonnements ionisants et la matière 219 Interactions des particules chargées avec la matière 219 Interactions des neutrons avec la matière 222 Interactions des photons avec la matière 222 Exercices 226 Chapitre 16. Détection des rayonnements ionisants 227 Caractéristiques générales des compteurs 227 Émulsions photographiques 229 Écrans à cristaux fluorescents 230 Détecteurs à gaz 230 Chambres à fils 232 Détecteurs à semi-conducteurs 232 Détecteurs à scintillation solide 233 Détecteurs à scintillation liquide 235 Détecteurs thermoluminescents 236 Exercices 236 Chapitre 17. Dosimétrie 237 Dosimétrie des faisceaux de photons 237 Dosimétrie des faisceaux particulaires 242 Principaux types de dosimètres 242 Dosimétrie in vivo 244 CHAPITRE SOMMAIRE 3

4 Exercices 245 Chapitre 18. Effets biologiques des rayonnements ionisants 247 Différentes expressions de la dose 247 Phénomènes moléculaires 248 Phénomènes cellulaires 251 Effets déterministes et stochastiques 255 Exercices 262 Chapitre 19. Hygiène et protection dans l emploi des rayonnements ionisants 263 Irradiation des personnes non professionnellement exposées 263 Irradiation professionnelle 265 Principes de la radioprotection 265 Radioprotection des travailleurs 266 Radioprotection du public 267 Radioprotection et médecine 267 Conduite à tenir en cas de contamination accidentelle 269 Exercices 269 IMAGERIE Chapitre 20. Images analogiques et numériques 273 Caractéristiques des images analogiques 273 Caractéristiques des images numériques 277 Obtention des images numériques 278 Visualisation des images numériques 279 Avantages de l image numérique 280 Inconvénients de l image numérique 281 Exercices 281 Chapitre 21. Tomographie numérisée 283 Principe théorique de la tomographie numérisée 283 Applications à l imagerie médicale 288 Limites théoriques et pratiques de l imagerie tomographique numérisée 288 Exercices 288 Chapitre 22. Imagerie radiologique 291 Production des rayons X en radiodiagnostic 291 Image radiante 293 Radiographie standard 297 Radioscopie 301 Radiographie numérisée, soustraction 302 Tomodensitométrie 303 Risques des examens radiologiques 307 Conclusion 308 Exercices 308 4

5 Chapitre 23. Imagerie par résonance magnétique 309 Phénomène de résonance magnétique nucléaire 309 Principe de l IRM 317 Dispositifs d IRM 321 IRM des flux 322 IRM fonctionnelle 323 Spectrométrie RMN in vivo 323 Risques de l IRM 324 Conclusion 324 Exercices 324 Chapitre 24. Imagerie par ultrasons 325 Propriétés physiques des ultrasons 325 Protection et production des ultrasons 327 Caractéristiques de la détection échographique 329 Différentes méthodes d examen échographique 331 Utilisation de l effet Doppler 334 Risques de l imagerie par ultrasons 335 Conclusion 335 Exercices 336 Chapitre 25. Imagerie scintigraphique 337 Traceurs et marqueurs 337 Gammacaméra 340 Examens scintigraphiques 346 Utilisation d émetteurs de positons : TEP et TEP-CT 349 Risques et protection 352 Conclusion 352 Exercices 353 Chapitre 26. Traitement des images numériques 355 Visualisation 355 Atténuation du bruit 357 Visualisation d une série spatiale d images 360 Synthèse des informations d une série temporelle d images 362 Estimation quantitative de paramètres 363 Compression des images 365 Exercices 365 APPLICATIONS BIOLOGIQUES ET THERAPEUTIQUES Chapitre 27. Applications biologiques des radioéléments 369 Études métaboliques et cinétiques in vivo 369 Immuno-analyse 374 Exercices 379 Chapitre 28. Radiothérapie et curiethérapie 381 Radiothérapie externe transcutanée 381 CHAPITRE SOMMAIRE 5

6 Curiethérapie par sources scellées 387 Curiethérapie par sources non scellées 388 Exercice 390 Annexes 391 Annexe 1. Facteurs multiplicatifs appliqués à l unité 391 Annexe 2. Principales constantes physiques 391 Annexe 3. Principales unités 392 Annexe 4. Coordonnées polaires 392 Annexe 5. Angle solide 393 Annexe 6. Loi de Gauss 393 Annexe 7. Loi de Poisson, approximation normale 394 Annexe 8. Décomposition en série de Fourier 394 Annexe 9. Transformée de Fourier 1D et 2D 395 Annexe 10. Théorème du profil central de la transformée de Fourier 396 Annexe 11. Splines 397 Annexe 12. Identification des paramètres d un modèle 397 Réponses aux QCM 399 Réponses aux QCM du chapitre Réponses aux QCM du chapitre Réponses aux QCM du chapitre Réponses aux QCM du chapitre Réponses aux QCM du chapitre Réponses aux QCM du chapitre Réponses aux QCM du chapitre Réponses aux QCM du chapitre Réponses aux QCM du chapitre Réponses aux QCM du chapitre Corrigés des exercices 403 Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre

7 Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices du chapitre Corrigés des exercices des annexes 456 Index 459 CHAPITRE SOMMAIRE 7

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