NT UE3. ELECTROPHYSIOLOGIE Rayonnements X et γ

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1 NT UE3 ELECTROPHYSIOLOGIE Rayonnements X et γ

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3 - Dans la matière: proton chargé + ; électron chargé - Toutes les charges sont des multiples de la charge élémentaire q = 1,6 x Coulomb - Corps conducteur: Corps dans lequel les particules chargées (électrons, ions) se déplacent librement -> Les conducteurs métalliques possèdent des électrons libres, si mouvement -> courant électrique

4 Deux notions importantes: - électrostatique: étudie les interactions de charges statiques entre elles et/ou avec leur environnement -> selon la répartition des charges, propriétés différentes - électrocinétique: étudie les charges en mouvement dans un milieu conducteur -> à l origine des courants électriques

5 1_ Électrostatique: Electrophysiologie

6 1_ Électrostatique: forces

7 1_ Électrostatique: forces Deux charges électriques fixes ponctuelles q1 et q2 (=localisées en un point) éloignées d une distance r exercent entre elles une force (même signe => répulsion / signes opposés => attraction) => FORCE ÉLECTROSTATIQUE

8 1_ Électrostatique: forces -> répulsion -> attraction (les opposés s attirent <3)

9 1_ Électrostatique: forces Loi de Coulomb:

10 1_ Électrostatique: forces - radiale - proportionnelle au produit des charges - varie comme l inverse du carré de la distance entre les deux charges

11 1_ Électrostatique: champ électrostatique

12 1_ Électrostatique: champ électrostatique => Champ de force créé par une charge électrique - direction radiale du vecteur champ par rapport à la charge: orientée vers la charge si q < 0 et dans le sens opposé si q > 0

13 1_ Électrostatique: champ électrostatique On peut faire la somme des champs: - distribution discrète si peu de charges - distribution continue (caractérisée par une intégrale) si beaucoup plus de charges (selon la répartition de ces charges dans l'espace) - ligne: densité linéique - surface: densité de surface - volume: densité volumique

14 1_ Électrostatique: champ électrostatique Flux du C.E: créé par une charge ponctuelle à travers une surface élémentaire ds quelconque et orientée - q<0: flux négatif - q>0: flux positif n = vecteur unitaire normal à la surface ds et orienté vers l extérieur

15 1_ Électrostatique: champ électrostatique Le flux du champ dépend de l angle solide à partir duquel est vue la surface

16 => Lien entre le flux du champ électrostatique et les sources du champ ( les charges électriques) Electrophysiologie 1_ Électrostatique: champ électrostatique THÉORÈME DE GAUSS: (DANS LE VIDE!!!!)

17 1_ Électrostatique: champ électrostatique Ligne de champ: - tangente en tout point au C.E - orientée dans le même sens que le champ - ensemble de ces lignes = spectre

18 1_ Électrostatique: champ électrostatique Relation entre force et C.E: Un corps chargé soumis à un champ électrostatique est l objet d une force électrostatique

19 1_ Électrostatique: potentiel électrostatique Une charge q crée un potentiel électrostatique en tout point P de l espace = V(P) - dépend de sa position (P) par rapport à q - inversement proportionnel à la distance qui sépare P de q attention : champ: r² potentiel: r

20 orientées dans le sens V décroissant Electrophysiologie 1_ Électrostatique: potentiel électrostatique Surfaces équipotentielles: points de l espace (x,y,z) pour lesquels le potentiel est identique - r constant => V constant - sphère centrée sur la charge Lignes de champs sont donc perpendiculaires aux surfaces équipotentielles et

21 1_ Électrostatique: lien E et V - E orienté dans le sens des potentiels décroissants - E perpendiculaire aux surfaces équipotentielles

22 1_ Électrostatique: condensateur plan modélise la position, donc l axe xx

23 1_ Électrostatique: condensateur plan - Deux plaques conductrices parallèles de surface S finie, distante de d, chargée respectivement d un ensemble de charge +Q et -Q avec répartition uniforme - Ddp entre les deux plaques: U = E (entre les plans).d (entre les plans)

24 1_ Électrostatique: condensateur plan Capacité d un condensateur: Capacité d un condensateur plan: Conseil: vous pouvez vous contenter d apprendre la formule générale. En remplaçant chaque terme par ceux spécifiques du C.P, vous retomberez sur la formule du C.P ;)

25 1_ Électrostatique: dipôle - Système globalement électriquement neutre - Centre de gravité des charges négatives non confondu avec celui des charges positives - Caractérisé par son moment dipolaire M (M= qdu)

26 1_ Électrostatique: dipôle Potentiel créé par un dipôle: Deux charges électriques de signes opposés sont assimilables à un dipôle pour un point éloigné Il y a un seul champ associé à ce dipôle

27 2_ Électrocinétique: Electrophysiologie

28 2_ Électrocinétique: courant électrique Mouvement d ensemble de porteurs de charges électriques dans un milieu conducteur Sens conventionnel = sens du mouvement des porteurs de charges positives (+ vers - ) DONC L INVERSE DU SENS DES ÉLECTRONS!

29 2_ Électrocinétique: courant électrique Intensité: variation de quantité de charges par unité de temps Densité: quantité de charge qui traverse une surface S par unité de temps: j=nqv LOI DES NOEUDS DE KIRCHHOFF: Somme des intensités qui entrent dans un noeud est = somme des intensités qui en sortent

30 2_ Électrocinétique: tension électrique -> DDP LOI DES MAILLES DE KIRCHHOFF: Dans un circuit fermé (ou mailles d un réseau), la somme des tensions intermédiaires le long du circuit (ou de la maille) est constamment nulle

31 Il existe un temps moyen entre deux chocs Electrophysiologie 2_ Électrocinétique: conductivité/résistivité - Milieu conducteur + champ E => création d une force => mouvement d électrons dans le sens contraire à E - Mouvement perturbé par des forces de frottement (choc entre électrons et atomes du milieu) On peut calculer une vitesse moyenne des électrons

32 U = R.I Electrophysiologie 2_ Électrocinétique: conductivité/résistivité -> Conséquences LOI D OHM LOCALE (MICRO): la résistivité ρ est l inverse de la conductivité σ LOI D OHM (MACRO): résistance d un conducteur

33 2_ Électrocinétique: conductivité/résistivité Attention aux pièges sur l association des résistances dans un circuit électrique!!!

34 2_ Électrocinétique: puissance et énergie Puissance électrique: P = U.I Electrophysiologie Dans le cas des conducteurs ohmiques (résistances), l énergie électrique est entièrement dissipée sous forme de chaleur : Effet joule LOI DE JOULE: P = RI²

35 3_ Électrophysiologie: Application: ECG <3

36 3_ Électrophysiologie: recueils de potentiels en milieu conducteur Enregistrement de l activité cardiaque à distance, à la surface du corps et de manière non invasive au cours du temps À chaque moment du cycle cardiaque, pour les électrodes situées à distance, le coeur est assimilable à un dipôle électrique

37 3_ Électrophysiologie: recueils de potentiels en milieu conducteur Potentiel du feuillet électrique: - élément de surface ds de la membrane vu de P et assimilable à un dipôle - potentiel du feuillet négligeable

38 - fibre partiellement dépolarisée ou repolarisée: assimilable à un dipôle perpendiculaire au front d activation et orienté de la zone dépolarisée vers la zone au repos Electrophysiologie 3_ Électrophysiologie: recueils de potentiels en milieu conducteur Potentiel d une fibre: - fibre entièrement au repos: potentiel en P nul - fibre entièrement dépolarisée: potentiel en P nul

39 3_ Électrophysiologie: recueils de potentiels en milieu conducteur Potentiel d un groupe de fibre: - Dépolarisation: - front de dépolarisation qui se rapproche de P: potentiel de plus en plus positif - front de dépolarisation qui s éloigne de P: potentiel de plus en plus négatif

40 3_ Électrophysiologie: recueils de potentiels en milieu conducteur Potentiel d un groupe de fibre: - Repolarisation: - front de repolarisation qui se rapproche de P: potentiel de plus en plus négatif - front de repolarisation qui s éloigne de P: potentiel de plus en plus positif

41 3_ Électrophysiologie: dérivations électrocardiographiques Coeur(on considère ses centres électriques): seuls les groupes de fibres en voie de dépolarisation ou de repolarisation sont «parlantes» électriquement - enregistrement d une DDP entre 2 pts très éloignés du coeur => DIPÔLE - DDP proportionnelle au module du vecteur dipolaire instantané projeté sur l axe de dérivation

42 3_ Électrophysiologie: dérivations électrocardiographiques Dérivation bipolaire = ddp entre 2 électrodes Dérivation unipolaire = ddp entre 1 électrode exploratrice et 1 indifférente (référence)

43 3_ Électrophysiologie: dérivations électrocardiographiques - Dérivations périphériques: - 3 électrodes (VL, VR, VF) - 3 dérivations bipolaires + 3 dérivations unipolaires (obtenues à partir des trois électrodes + électrode de référence) EXPLORATION DU COEUR DANS LE PLAN FRONTAL

44 3_ Électrophysiologie: dérivations électrocardiographiques - Dérivations précordiales: - 6 électrodes - 6 dérivations unipolaires EXPLORATION DU COEUR DANS LE PLAN HORIZONTAL

45 3_ Électrophysiologie: théorie d Einthoven Apprendre les trois théories ainsi que leurs conséquences Savoir que la borne centrale de Wilson s obtient par addition de VL,VR,VF -> utile pour les dérivations unipolaires qui nécessitent une référence Savoir où se situent DI,DII,DII

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47 3 vectocardiog. diff. -> vectocg auriculaire -> vectocg de dépo ventr. -> vectocg de repo ventr. masque la repo auriculaire

48 Annales +++ Ne pas forcément retenir les démonstrations (mais cool si on est perdus on peut retomber sur nos pattes ;) ) Ne pas hésiter à dessiner les triangles avec VL,DII (/!\ avec les flèches dans le bon sens!!) Comprendre les mécanismes avant d apprendre par <3