Le contenu de cet ouvrage, conforme aux nouveaux décrets

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Les auteurs par ordre alphabétique :Renan Bain, Eytan Beckmann, Jean-Charles Cadoret, Fabien Fauchereau, Laure Gallay, Laurent Marc, Hakim Mhadhbi, Yannick Mullié, Frederic Pariaud, Joffrey Petitguyot, Stéphane Vandendriessche, Jean-Jacques Vignaux

Le contenu de cet ouvrage, conforme aux nouveaux décrets de formation en ostéopathie, reprend l’ensemble des éléments de sciences fondamentales dispensés en école d’ostéopathie dans le cadre de l’unité d’enseignement du domaine 1 (UE 1.1 à 1.4).

Il offre une synthèse des savoirs théoriques et scientifiques actuels indispensables à la compréhension du cours. En créant des liens entre les sciences fondamentales et la pratique professionnelle, il permet à l’étudiant en ostéopathie d’obtenir des connaissances détaillées utiles à sa pratique future.

Cet ouvrage est le fruit de la collaboration d’auteurs aux profils variés : ostéopathe, médecin, biologiste, immunologiste et anatomiste. Tous enseignants, ils proposent un nouveau regard sur les sciences fondamentales, afin de fournir une base solide aux programmes pédagogiques destinés à l’ensemble des étudiants en ostéopathie.

Points forts :• Un contenu conforme aux nouveaux décrets de formation• Un ouvrage en couleurs, richement illustré• Des encadrés pratiques synthétiques• Des QCM pour réviser et se préparer aux examens• Une bibliographie dédiée à chaque partie• Une collaboration pluridisciplinaire impliquant chercheurs et spécialistes

aux côtés d’ostéopathes

sous la direction de

Eytan Beckmann

et Jean-Jacques Vignaux


• Biochimie• Biologie cellulaire et moléculaire• Immunologie• Hématologie• Embryologie et histologie• Génétique• Biophysique et biomécanique

Préface de Frédéric Pariaud

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Dans la même collection

Bain R., Mhadhbi H., Nevers-Villeréal P., Pariaud F. et Yamin J., Mémento d’anatomie palpatoire.Beckmann E., Langin D., Pariaud F. et Vignaux J-J., Mémento d’anatomie et de physiologie appliquées à l’ostéopathie.Bihouix P. et Cambier S., De la biomécanique à la clinique ostéopathique. Bugnazet J.-M., Ostéopathie ORL. Enfant et adulte.Raoul Carbonaro, Fadi Dahdouh, L’expertise judiciaire en ostéopathie. Chemin vers une profession de santé.Channell M., Mason D., Guide de consultation ostéopathique en 5 minutes.Constantidinès Y., Pariaud F., Regards croisés sur l’ostéopathie. Philosophie et éthique de la pratique.Dahdouh F., Carbonaro R., L’expertise judiciaire en ostéopathie. Chemin vers une profession de santé.Eckert M., Le concept de globalité en ostéopathie.Lévy J., Cas cliniques en ostéopathie.Mhadhbi H. et alii, 65 cas cliniques et cas d’exclusion en ostéopathie.Nevers P., Sémiologie des altérations de l’état de santé.Van Den Driessche S., Constantinidès Y., Le Breton G., Pariaud F., Le livre blanc du numerus clausus en ostéopathie. Suivi de L’ostéopathie aujourd’hui et demain.

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Ostéopathie

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Eytan Beckmann et Jean-Jacques Vignaux


• Biochimie

• Biologie cellulaire et moléculaire

• Immunologie

• Hématologie

• Embryologie et histoire

• Génétique

• Biophysique et biomécanique

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Les droits d’auteurs de ce livre seront reversés à 100 % à l’association « Ostéopathes du Monde ».

© De Boeck Supérieur s.a., 2018Rue du Bosquet, 7, B-1348 Louvain-la-Neuve

Tous droits réservés pour tous pays.Il est interdit, sauf accord préalable et écrit de l’éditeur, de reproduire (notamment par photocopie) partiellement ou totalement le présent ouvrage, de le stocker dans une banque de données ou de le communiquer au public, sous quelque forme et de quelque manière que ce soit.

Dépôt légal :Bibliothèque nationale, Paris : octobre 2018Bibliothèque royale de Belgique, Bruxelles : 2018/13647/145 ISBN : 978-2-8073-2217-2

Pour toute information sur notre fonds et les nouveautés dans votre domaine de spécialisation, consultez notre site web :

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V

Remerciements

Nous avons bénéficié de l’aide de nombreuses personnes pour l’écriture de cet ouvrage. Parmi elles, nous souhaitons fortement remercier Fabrice Chretien et Charlotte Lebot ainsi que l’équipe des éditions DeBoeck. Nous remercions particulièrement Nicolas Blaise, Anthony Thireau-Sroussi et Julien Yamin ainsi que Paul Vaucher, Marylène Bourgin, Dr Valérie Bérenguer-Roze, Audrey Deleau, François Vandendriessche, Eva Rashidi, l’ensemble des étudiants de l’institut Dauphine d’Ostéopathie (IDO Paris) et de l’institut d’ostéo-pathie de Rennes, Catherine Beckmann, Deborah Serezo, Eve Cajgfinger-Beckmann et Liam.

Durant l’écriture de ce manuscrit, nous avons été soutenus et accompagnés par nos conjoints et enfants. Ils se sont adaptés aux nombreuses heures d’absence et de travail.

Ce livre est leur est dédié ainsi qu’à nos étudiants...

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V I

L’équipe des auteurs, pluridisciplinaire, est composée de chercheurs, d’un médecin clinicien, d’un immu-nologiste, d’ostéopathes, d’enseignants, d’auteurs en sciences fondamentales et en ostéopathie, de bioméca-niciens et de spécialistes en anatomie.La diversité et l’excellence des experts réunis permettent de traiter l’ensemble des champs et des compétences nécessaires à la construction du socle et des savoirs scientifiques indispensables à l’ostéopathe.

Les directeurs de l’ouvrage

Eytan Beckmann, Ostéopathe D.O.Eytan Beckmann, ostéopathe D.O., co-directeur de l’ouvrage, est titulaire d’un Diplôme Universitaire de Myologie de l’Université de Paris VI et chargé de cours de biochimie, biologie cellulaire et de biologie molé-culaire à l’Institut Dauphine d’Ostéopathie (IDO), à Paris. Passionné par les sciences biologiques, il est co-auteur de nombre d’articles dans des revues médicales et scientifiques, d’ouvrages de référence tels que le “Mémento d’anatomie et de physiologie appliquées à l’ostéopathie” et d’ouvrages de vulgarisation dont “L’ostéopathie pour les Nuls”. Eytan exerce en cabinet privé à Paris.

Jean-Jacques Vignaux, Ostéopathe D.O.Jean-Jacques Vignaux est ostéopathe D.O. et entrepreneur dans le domaine de la santé. Co-directeur de l’ouvrage, il est actuellement enseignant d’immunologie et d’hématologie à l’IDO. Il est également spécialisé en intelligence artificielle dans la compréhension des sciences biomédicales. Il travaille sur de nombreuses thématiques, comme la prise en charge en neurochirurgie, en neuromusculaire et des maladies neurodégé-nératives dans lesquelles il élabore des innovations médicales en collaboration avec le docteur André Arthur. Jean-Jacques exerce en cabinet privé à Paris.

Les auteurs

Renan Bain, Ostéopathe D.O.Renan Bain, ostéopathe D.O., est titulaire du Diplôme Universitaire d’Anatomie clinique à Paris V. Il enseigne l’anatomie, l’histologie et l’embryologie depuis 2007 à l’IDO. Renan a participé à l’écriture et la traduction de nombreux ouvrages en plus de ses travaux au laboratoire d’anatomie de Paris.

Jean-Charles Cadoret, Dr sc.Jean-Charles Cadoret, docteur ès sciences et HDR, est actuellement maître de conférences à l’Université Paris-Diderot et responsable de l’équipe « Pathologie de la réplication de l’ADN » au sein de l’Institut Jacques-Monod. Il est spécialiste de la réplication de l’ADN et de son impact sur la stabilité du génome.

L’équipe

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V I I

Fabien Fauchereau, Dr sc.Fabien Fauchereau est docteur ès sciences et maître de conférences en génétique à l’Université Paris Dide-rot – Paris VII. Il effectue ses recherches à l’Institut Jacques Monod (UMR CNRS/Université Paris VII).

Laure Gallay, MD PhD student Laure Gallay, médecin spécialiste de médecine interne, immunologie clinique, termine une thèse de science translationnelle, dont l’expertise médicale et scientifique portent sur les pathologies musculaires acquises.

Laurent Marc, Ostéopathe D.O.Laurent Marc est ostéopathe. Il a obtenu un DU d’expertise de la performance sportive à l’Université de Poitiers portant sur l’analyse cinématique du mouvement. Il collabore avec le Laboratoire de Recherches Ostéopathiques de Nantes (LRO) dans le cadre de recherches sur la modélisation du raisonnement clinique et sur la fiabilité de l’examen clinique.

Hakim Mhadbhi, Ostéopathe D.O., MScHakim Mhadhbi est ostéopathe et titulaire d’un master en biomécanique. Responsable de la clinique de l’Institut d’Ostéopathie de Rennes, ses recherches s’orientent vers l’enseignement du raisonnement clinique et l’utilisation de la simulation et des nouvelles technologies comme outils pédagogiques.

Yannick Mullié, Ostéopathe D.O., MSc, PhD -cYannick Mullié est ostéopathe et doctorant en Neurosciences.Ses travaux de maîtrise concernant la biomécanique de la marche ont été publiés (Gait and posture, 2014). Ses intérêts de recherche actuels concernent le contrôle neuronal de la locomotion et de la coordination entre la posture et le mouvement par les structures sous-corticales.

Joffrey Petitguyot, Ostéopathe D.O.Joffrey Petitguyot, ostéopathe D.O. est actuellement externe en médecine à la faculté de Versailles Saint-Quentin. Joffrey est également enseignant à l’IDO et couvre des matières sémiologiques et paracliniques.

Stéphane Vandendriessche, Ostéopathe D.O.Stéphane Vandendriessche est ostéopathe D.O. et enseignant en collège ostéopathique. Co-auteur du Livre Blanc du Numerus Clausus en Ostéopathie, il a participé au collectif de traduction du «Foundations of Osteopathic Medicine». Il tient depuis 2016 un journal d’ostéopathie intitulé «Le Poids des Maux» dans lequel il explore de nombreuses questions liées à l’éthique et la déontologie des professions médicales.

L’équipe

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I X

Sommaire

Remerciements ...................................................................................................................................................................... V

L’équipe ............................................................................................................................................................................. VI

Sommaire ............................................................................................................................................................................. IX

Préface ............................................................................................................................................................................. XIII

Comment utiliser cet ouvrage ? ......................................................................................................................................... XIV

Unité d’enseignement 1.1.

Domaine 1 – Biochimie

Chapitre 1 – L’organisation de la matière .................................................................................................................... 5

Chapitre 2 – Liaisons chimiques et réactions chimiques ............................................................................................ 11

Chapitre 3 – Homéostasie, eau et équilibre acido-basique en biologie ..................................................................... 19

Chapitre 4 – Les composés organiques ........................................................................................................................... 26

Chapitre 5 – Les mécanismes énergétique : la respiration cellulaire, la fermentation .......................................... 44

Domaine 2 – Biologie cellulaire et moléculaire

Introduction ........................................................................................................................................................................... 57

Chapitre 6 – Membranes et fonctions ............................................................................................................................ 59

Chapitre 7 – Les différents organites cellulaires ........................................................................................................... 64

Chapitre 8 – Les autres éléments de la cellule : le cytosquelette ................................................................................ 71

Chapitre 9 – Les constituants autour de la cellule ....................................................................................................... 76

Chapitre 10 – Le cycle cellulaire ..................................................................................................................................... 80

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X

Sommaire

Chapitre 11 – La structure de l’ADN ............................................................................................................................ 89

Chapitre 12 – Les mécanismes de réplication et de réparation de l’ADN .............................................................. 97

Chapitre 13 – De l’ADN à la protéine .......................................................................................................................... 108


Domaine 1 – Hématologie

Chapitre 14 – Composition du sang ............................................................................................................................. 123

Chapitre 15 – Propriétés du sang ................................................................................................................................... 134

Chapitre 16 – Hématopoïèse ............................................................................................................................................ 141

Chapitre 17 – Coagulation et hémostase ..................................................................................................................... 149

Chapitre 18 – Les groupes sanguins ............................................................................................................................... 158

Domaine 2 – Immunologie

Introduction – Concepts de base en immunologie .......................................................................................................... 165

Chapitre 19 – Le système lymphatique ......................................................................................................................... 166

Chapitre 20 – La résistance non spécifique : les défenses innées ............................................................................... 177

Chapitre 21 – La résistance spécifique : l’immunité ................................................................................................... 187

Chapitre 22 – La réponse immunitaire à médiation cellulaire ................................................................................. 196

Chapitre 23 – La réponse immunitaire humorale ....................................................................................................... 203

Chapitre 24 – Environnement et immunité .................................................................................................................. 209


Domaine 1 – Embryologie et histologie

Introduction ........................................................................................................................................................................... 217

Chapitre 25 – Prérequis en embryologie ........................................................................................................................ 219

Chapitre 26 – Gamétogenèse et fécondation ................................................................................................................. 223

Chapitre 27 – L’embryogenèse ........................................................................................................................................ 229

Chapitre 28 – L’histogenèse ............................................................................................................................................. 248

Chapitre 29 – L’organogenèse ......................................................................................................................................... 256

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X I

Sommaire

Domaine 2 – Génétique

Introduction ........................................................................................................................................................................... 303

Chapitre 30 – Génétique formelle ................................................................................................................................... 304


Physique générale, biophysique et biomécanique

Introduction ........................................................................................................................................................................... 319

Chapitre 31 – Mécanique ................................................................................................................................................. 320

Chapitre 32 – Mécanique des fluides ............................................................................................................................. 328

Chapitre 33 – Biomécanique/Hémodynamique ........................................................................................................... 331

Chapitre 34 – Cas cliniques et exercices ........................................................................................................................ 347

Réponses aux QCM ............................................................................................................................................ 353

Bibliographie ............................................................................................................................................................ 359

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X I I I

Préface

En un peu moins de cent ans, l’ostéopathie est passée d’un champ large, assimilable à de la médecine géné-rale, à la prise en charge des troubles fonctionnels de l’appareil locomoteur. C’est pourquoi, d’une paupéri-sation forcée de la pratique, on peut espérer renouer avec un terrain d’exercice plus proche de l’idée initiale mais également plus partagé avec tous les soignants. Cette espérance engage notre pédagogie à conserver chez nos étudiants leur potentiel d’invention face à de nouvelles problématiques de santé. Le curriculum profondément modifié et harmonisé par décret en décembre 2014 offre un champ pédago-gique clarifié tout en proposant de nouveaux défis, relevés avec réussite par Eytan Beckmann, Jean-Jacques Vignaux et leur équipe de co-auteurs. L’ouvrage qui suit est la matérialisation d’une forme de pensée pédagogique en mouvement. Non seulement, ce texte est la manifestation concrète du travail interdisciplinaire qui dépasse les frontières d’un établissement d’enseignement mais c’est aussi la photographie d’une époque qui, marquée par la relégation du corps en médecine, cherche à renouer avec les bienfaits d’une clinique plus incarnée. Toutes ces valeurs font figure de dénominateur commun aux chapitres de ce livre explorant et exposant des sciences fondamentales au service de la santé des patients. C’est ainsi que des ostéopathes côtoient des experts en sciences biologiques et contribuent à « rendre le savoir aisé, familier, accessible, tout en laissant entendre que la réalité est plus riche et que la vie fourmille dans l’enchevêtrement des formes 1 ».

Frédéric Pariaud, Ostéopathe D.O.Directeur de l’Institut Dauphine d’Ostéopathie

1. Extrait du discours d’André DELMAS, « De l’enseignement de l’Anatomie », Paris, 1973.

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X I V

Comment utiliser cet ouvrage ?

Fruit de la réflexion de deux ostéopathes, le présent ouvrage propose un regard nouveau sur les sciences fondamentales au travers du prisme de l’ostéopathie. Pensé et structuré à partir des recommandations issues des décrets de 2014 encadrant la formation d’ostéopathe, il offre aux étudiants comme aux professionnels déjà installés une solide base de connaissances scientifiques dans de nombreux domaines. En établissant un pont entre science et réalité professionnelle, il invite le lecteur à aller plus loin dans la compréhension des processus biologiques et physiologiques, avec pour perspective une meilleure prise en charge du patient.Auteurs de plusieurs ouvrages liant science et ostéopathie, Eytan Beckmann et Jean-Jacques Vignaux, ensei-gnants en sciences fondamentales (biologie, physiologie, immunologie et hématologie) à l’Institut Dauphine d’Ostéopathie (IDO, Paris), cherchent ici à confronter, avec précision et logique, processus scientifiques et réflexions thérapeutiques.Conscients des attentes d’une profession en demande d’approfondissement et de rigueur scientifiques, ils ont pour objectifs de favoriser par cet ouvrage la consolidation de la base théorique nécessaire à l’exploration, la compréhension et l’amélioration de la pratique ostéopathique ainsi que la communication avec un environ-nement médical de plus en plus exigeant. Ils ont également comme ambition d’encourager et de soutenir une meilleure uniformisation des connais-sances scientifiques au niveau de l’enseignement de l’ostéopathie.

Les Parties - Unité de formation ostéopathique

Plusieurs chapitres correspondent aux unités de formation enseignées dans les écoles d’ostéopathie depuis le Décret n° 2014-1505 du 12 décembre 2014 relatif à la formation en ostéopathie.Chaque unité de formation (ou unité d’enseignement - U.E.) correspond à une partie de l’ouvrage et est divisée en plusieurs sous-parties, en fonction du domaine étudié :

• U.E. 1.1. Biochimie / Biologie cellulaire / Biologie moléculaire

• U.E. 1.2. Immunologie / Hématologie

• U.E. 1.3. Embryologie / Histologie

• U.E. 1.4. Biomécanique

Chaque partie possède un nombre de pages relatif à l’importance horaire de l’U.E. dans les décrets de formation.

Les chapitres - Champs théoriques

Chaque sous-partie est subdivisée en chapitres qui permettent, par une lecture didactique, d’avancer pro-gressivement dans l’ouvrage. Les thématiques abordées concernent les notions exigées par le référentiel de formation ainsi que les programmes pédagogiques des établissements en ostéopathie.

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X V

Les encadrés

Au fil de la lecture, apparaissent ponctuellement des encadrés qui illustrent le propos scientifique par une réalité clinique. S’appuyant sur des études ou des recherches scientifiques récentes, ils permettent de pousser à la réflexion ou proposer des liens qui mettent en relation connaissances théoriques et situations pratiques. Les références bibliographiques des études ou recherches sont numérotées et répertoriées en fonction des U.E. et des domaines dans la bibliographie à la fin de l’ouvrage.

Les encadrés concernent des :

• Situations cliniques

• Recherches actuelles en ostéopathie

• Contre-indications et diagnostics d’opportunité

• Compléments de connaissances médicales

• Etc.

Les questions de fin de chapitre

En fin de chapitre, des questions permettent au lecteur d’auto-évaluer ses connaissances et de suivre un entraînement personnel adapté au niveau des évaluations réalisées au sein des établissements d’ostéopathie.L’ensemble des réponses relatives aux questions de chaque chapitre est à retrouver en fin de d’ouvrage dans les pages orange.

Comment utiliser cet ouvrage ?

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Domaine 1

BiochimieEytan Beckmann, Jean-Jacques Vignaux, Jean-Charles Cadoret

Stéphane Vandendriessche, Eytan Beckmann, Jean-Jacques Vignaux, Yannick Mullié

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Chapitre 1

L’organisation de la matière

Tous les organismes sont constitués de matière. On entend par matière tout ce qui possède une masse et occupe un espace. La matière peut exister sous différentes formes : solide, liquide, gazeuse. Elle est constitutive des ressources les plus simples – telles que les pierres, le pétrole, les océans, les gaz, etc. – comme des organisations les plus complexes, des virus aux êtres humains. Ce chapitre décrit les éléments chimiques majeurs et le rôle qu’ils jouent dans l’organisation de la matière. Il présente également des fonctions biologiques qui leur sont associées.

1. Les éléments chimiques

Qu’elle soit vivante ou inerte, la matière est constituée d’éléments chimiques. Dans l’organisme humain, on retrouve 26 des 92 éléments présents sur notre pla-nète et des 112 éléments répertoriés à ce jour. Chaque élément chimique est constitué d’un ensemble d’atomes. La masse corporelle humaine, pour sa part, est constituée pour 96 % des quatre éléments clés que sont l’oxygène (O), le carbone (C), l’hydrogène (H) et l’azote (N). Le reste de la masse corporelle est répartie entre dif-férentes familles d’éléments chimiques. Les sept macro-éléments suivants représentent 3 % de la masse corporelle. Ce sont le calcium (Ca), le phos-phore (P), le potassium (K), le soufre (S), le sodium (Na), le chlore (Cl) et le magnésium (Mg) qui sont connus pour leurs rôles fonctionnels dans l’organisme.Les oligo-éléments, 1 % de la masse corporelle, sont apportés par l’alimentation. Il s’agit du chrome (Cr), de l’iode (I), du fer (Fe), du cobalt (Co), du fluor (F), du manganèse (Mn), du molybdène (Mo), du sélénium (Se) et du zinc (Zn).

La prise de sang

Les prises de sang permettent de tester la pré-sence d’oligoéléments et d’en doser la quan-tité. Des carences en oligo-éléments (exemple : magné sium, fer, etc.) peuvent provoquer l’appa-rition de symptômes pénalisants et des excès peuvent être à l’origine de désordres impor-tants (exemple : métaux lourds, etc.). Une bonne connaissance des dosages physiologiques de ces éléments permet de compléter une vision générale du métabolisme des patients. Prenons l’exemple du magnésium qui est un élément minéral indispensable à différents organes et notamment pour le cœur, les muscles et les reins. S’il est trop peu présent au sein de l’organisme, il peut être associé à une fatigue, des faiblesses ou des spasmes musculaires, des maux de têtes, des nausées, de l’anxiété et contribuer à l’apparition du diabète. [1]

2. La structure de l’atome

L’atome est la plus petite particule en laquelle un élément peut être divisé sans perdre ses proprié-tés chimiques. C’est aussi la plus petite partie de matière pouvant se combiner chimiquement avec une autre.

Tout élément chimique est constitué d’atomes du même type. L’élément porte le même nom que les atomes qui le composent. Par exemple, le fer est composé exclusivement d’atomes de fer (Fe).Un atome est électriquement neutre. Il est constitué de deux parties : le noyau et le cortège d’électrons qui gravite autour de lui sur une ou plusieurs orbites en fonction de leur nombre (Figure 1.1).

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Unité d’enseignement 1.1. – Domaine 1. Biochimie

Le noyau est chargé positivement. Il est constitué de nucléons de 2 types : les protons qui sont des particules de charge positive et les neutrons qui sont électriquement neutres.Le cortège ou nuage électronique de l’atome est la partie entourant le noyau. Le rôle de l’ensemble des électrons qui le constitue est de neutraliser la charge positive du noyau, stabilisant ainsi l’atome : la charge négative de tous les électrons gravitant autour du noyau y égale la charge positive du noyau (Figure 1.1).

3. Le numéro atomique, la masse atomique et le nombre de masse

Trois données caractérisent le noyau de l’atome : son numéro atomique, sa masse atomique et son nombre de masse.

Le numéro atomique, Z, ou nombre de charge, correspond au nombre de protons contenus dans le noyau (Figure 1.1).

La masse atomique (ou masse molaire) est la masse d’un atome, ou plus précisément celle de son noyau (les électrons très légers par rapport aux nucléons représentent une partie infime et négli-geable de cette masse). Elle correspond à la masse en grammes d’une mole d’atomes. Symbolisée par la lettre M, elle a pour unités les g/mol.La mole (symbole mol) contraction de « molécule gramme » est l’unité légale de quantité de matière, une unité de comptage, une quantité d’entités élé-mentaires (atomes, ions ou de molécules). 1 mol = NA atomes, ions ou molécules. Le NA, nombre (ou constante) d’Avogadro (1776-1856) vaut approximativement 6,022 x 1023 atomes.

Le nombre de masse, aussi appelé A, est le nombre total de neutrons et de protons présents dans le noyau. Par exemple, un atome de carbone au nombre de masse A = 12 et au nombre atomique Z = 6 pré-sente 12 nucléons (élément composant du noyau ato-mique) dont 6 protons et 6 neutrons. Il est noté 12

6 C.

La masse de carbone 12 sert de référence à l’unité de masse atomique (uma), définie comme le douzième de la masse atomique de cet atome de carbone. En d’autres termes le 12C possèdent une masse de 12 uma.

En biochimie on appelle l’uma le Dalton (Da). Le kilodalton (kD = 1000 Da) est beaucoup plus utilisé en biologie et biochimie, du fait de la grande taille

des molécules étudiées. Par exemple, un acide aminé de protéine représente environ 110 Da, la majorité des protéines plus de 12 kDa, une base d’ADN avec désoxyribose et phosphate (soit un nucléotide) envi-ron 330 Da, l’ADN de la bactérie E. coli, plus de trois millions de KDa.

4. La classification périodique et la configuration électronique

Le tableau périodique, créé par Mendeleïev en 1869, regroupe tous les éléments chimiques alors connus, 63, en fonction de leurs propriétés phy-sico-chimiques. Classés en fonction de leur nombre de protons, chaque élément est représenté par un symbole, et a une position précise, déterminée par son nombre de masse (généralement repré-senté par un A, sous le symbole de l’élément) et son numéro atomique (généralement représenté par un Z, dans le coin supérieur gauche de chaque case).

Figure 1.1 La structure de l’atome et les atomes entourés de leur nuage d’électron.

proton électron(non chargé)neutron

a.

Hydrogène Oxygène

1 proton1 électron

8 protons8 neutrons8 électrons

b.

(chargé positivement) (chargé négativement)

Excepté le plus léger des atomes, l’hydrogène, qui possède en général un seul proton et pas de neutron, tous les autres atomes ont un noyau constitué de protons et de neutrons. Le noyau de l’oxygène a huit protons et huit neutrons. a. Les atomes sont représentés comme un noyau entouré d’un nuage d’électrons (l’échelle n’est pas respectée). b. Les électrons sont disposés à des niveaux d’énergie discrets.

Figure tirée de Raven, Johnson, Mason, Losos, Singer, Biologie, 4e éd., De Boeck Supérieur, 2017.

Figure 1.2. Le tableau périodique des éléments (dans ce tableau, les cases vertes sont les éléments retrouvés en quantité supérieure à des traces dans la matière vivante).

1H

3Li

4Be

19K

12Mg

93Np

94Pu

95Am

96Cm

97Bk

98Cf

99Es

100Fm

101Md

102No

103Lr

37Rb

38Sr

39Y

42Mo

45Rh

46Pd

47Ag

48Cd

49In

50Sn

51Sb

52Te

53I

54Xe

21Sc

40Zr

22Ti

23V

24Cr

25Mn

27Co

28Ni

29Cu

30Zn

36Kr

5B

6 C

8O 2

He

55Cs

56Ba

72Hf

73Ta

74W

75Re

76Os

77Ir

78Pt

79Au

80Hg

81Tl

82Pb

83Bi

84Po

85At

86Rn

87Fr

88Ra

57La89Ac

104 105 106 107 108 109

58Ce

59Pr

60Nd

61Pm

62Sm

63Eu

64Gd

65Tb

66Dy

67Ho

68Er

69Tm

70Yb

71Lu

90Th

91Pa

92U

(Série des lanthanides)

(Série des actinides)

11Na

20Ca

41Nb

43Tc

44Ru

26Fe

13Al

31Ga

32Ge

14Si

7N15P33As

16S

35Br

34Se

9F

18Ar

10Ne

17Cl

110

Rf Ob Sg Bh Hs Mt Ds111 112 113 114 115 116 117

Uuu Uub Uut Uuq Uup Uuh118

Clé1H

nombre atomiquesymbole chimique

Dans cette présentation du tableau périodique, la fréquence des éléments qu’on trouve dans la croute terrestre est indiquée par la hauteur des blocs qui leurs correspondent. Les blocs colorés en vert sont ceux des éléments présents dans la matière vivante en quantités supérieures à des traces.

Figure tirée de Raven, 2017.

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7

L’organisation de la matière

Le tableau (composé de 18 colonnes et 7 lignes) est appelé « périodique », car on y retrouve les éléments avec des propriétés voisines à des intervalles régu-liers (Figure 1.2).Le classement se fait à la fois horizontalement et verticalement.En ligne (ou période), de gauche à droite, les élé-ments sont classés par numéros atomiques crois-sants. Le numéro de la ligne indique le nombre total de couches de l’élément, la dernière couche étant représentée par les symboles K, L, M, etc.En colonne (ou groupe) on retrouve les éléments qui ont un nombre identique d’électrons externes. Ce nombre correspond au nombre de la colonne. Ces éléments forment une famille aux propriétés chimiques voisines. On peut repérer dans le tableau plusieurs familles distinctes (métaux alcalins, métaux alcalino-terreux, non-métaux, halogènes et gaz rares ou inertes).On peut distinguer comme suit les premières périodes du tableau :

• La première, formée des éléments hydrogène et hélium, correspond au remplissage de la couche K.

• La seconde, constituée de huit éléments (li-thium, béryllium – 10 cases vides – bore, car-bone, azote, oxygène, fluor et néon), corres-pond au remplissage de la couche L.

• La troisième commence par le sodium et le magnésium – 10 cases vides – puis continue avec l’aluminium, le silicium, le phosphore, le soufre, le chlore et l’argon. Elle correspond au remplissage de la couche M et est constituée de huit éléments chimiques.

• La quatrième et la cinquième comportent 18 éléments.

5. Les isotopes

Sont qualifiés d’isotopes les atomes d’un même élé-ment qui ont un même numéro atomique (nombre de protons et d’électrons) mais un nombre de masse différent (protons + neutrons). En d’autres termes, ils se distinguent seulement par leur nombre de neu-trons. Ils possèdent les mêmes propriétés chimiques (exceptées quelques petites différences dues aux écarts entre les masses des atomes qui peuvent avoir

des molécules étudiées. Par exemple, un acide aminé de protéine représente environ 110 Da, la majorité des protéines plus de 12 kDa, une base d’ADN avec désoxyribose et phosphate (soit un nucléotide) envi-ron 330 Da, l’ADN de la bactérie E. coli, plus de trois millions de KDa.

4. La classification périodique et la configuration électronique

Le tableau périodique, créé par Mendeleïev en 1869, regroupe tous les éléments chimiques alors connus, 63, en fonction de leurs propriétés phy-sico-chimiques. Classés en fonction de leur nombre de protons, chaque élément est représenté par un symbole, et a une position précise, déterminée par son nombre de masse (généralement repré-senté par un A, sous le symbole de l’élément) et son numéro atomique (généralement représenté par un Z, dans le coin supérieur gauche de chaque case).

Figure 1.2. Le tableau périodique des éléments (dans ce tableau, les cases vertes sont les éléments retrouvés en quantité supérieure à des traces dans la matière vivante).

1H

3Li

4Be

19K

12Mg

93Np

94Pu

95Am

96Cm

97Bk

98Cf

99Es

100Fm

101Md

102No

103Lr

37Rb

38Sr

39Y

42Mo

45Rh

46Pd

47Ag

48Cd

49In

50Sn

51Sb

52Te

53I

54Xe

21Sc

40Zr

22Ti

23V

24Cr

25Mn

27Co

28Ni

29Cu

30Zn

36Kr

5B

6 C

8O 2

He

55Cs

56Ba

72Hf

73Ta

74W

75Re

76Os

77Ir

78Pt

79Au

80Hg

81Tl

82Pb

83Bi

84Po

85At

86Rn

87Fr

88Ra

57La89Ac

104 105 106 107 108 109

58Ce

59Pr

60Nd

61Pm

62Sm

63Eu

64Gd

65Tb

66Dy

67Ho

68Er

69Tm

70Yb

71Lu

90Th

91Pa

92U

(Série des lanthanides)

(Série des actinides)

11Na

20Ca

41Nb

43Tc

44Ru

26Fe

13Al

31Ga

32Ge

14Si

7N15P33As

16S

35Br

34Se

9F

18Ar

10Ne

17Cl

110

Rf Ob Sg Bh Hs Mt Ds111 112 113 114 115 116 117

Uuu Uub Uut Uuq Uup Uuh118

Clé1H

nombre atomiquesymbole chimique

Dans cette présentation du tableau périodique, la fréquence des éléments qu’on trouve dans la croute terrestre est indiquée par la hauteur des blocs qui leurs correspondent. Les blocs colorés en vert sont ceux des éléments présents dans la matière vivante en quantités supérieures à des traces.

Figure tirée de Raven, 2017.

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8


un effet sur les vitesses de réaction et les constantes d’équilibre).Leurs propriétés physiques diffèrent de façon plus significative, les effets de masse se faisant sentir plus directement (masse volumique, température d’ébul-lition, etc.).Par exemple, le carbone présente plusieurs iso-topes : le carbone 12 (12C), le carbone 13 (13C) ou le carbone 14 (14C). Ces atomes ont même numéro atomique : Z = 6. Ils possèdent tous 6 protons dans leur noyau et 6 électrons autour. Par contre leur nombre de masse est différent. Le noyau de l’atome du 12C contient 6 protons et donc 12 - 6 = 6 neu-trons, celui du 13C, 13 – 6 = 7 neutrons et celui du 14C, 14 – 6 = 8 neutrons.

Les isotopes dits radioactifs ont un noyau instable, qui change de composition au fil du temps (la vitesse de ce processus est spécifique à chaque isotope). Ils sont parfois signalés sur le tableau périodique par une étoile en haut et à droite du symbole de l’élé-ment.

Utilisation médicale des isotopes

Certains isotopes sont utilisés également en ra-diologie. Leur injection en faible quantité les rend inoffensifs pour le corps humain : ils sont rapide-ment éliminés par l’organisme, ou ils se transfor-ment en éléments stables non nocifs. On utilise par exemple de l’iode 131 qui, grâce à ses atomes radioactifs s’associant à des molécules partici-pant à la formation des hormones thyroïdiennes, se fixe rapidement à la thyroïde et permet de l’examiner lors d’examens complémentaires. Ces isotopes radioactifs s’en détachent au bout d’une trentaine de minutes et sont évacués par le sys-tème rénal [2]. L’iode 131 est aussi parfois uti-lisé comme traitement lors de radiothérapies de cancers de la thyroïde. Les isotopes permettent également d’évaluer la clarté pulmonaire lors de bronchopneumopathies obstructives. Un essai clinique portant sur les thérapies manuelles dans le cadre de la préservation de l’hygiène broncho-pulmonaire a mis en évidence que ces thérapies permettent de nettoyer les expectorations dans le cadre de la bronchopneumopathie chronique obs-tructive (BCPO) ou de bronchectasie [3].

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9

Parmi les propositions suivantes, indiquez celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

1 – Les éléments chimiques (1)

A. Toute matière est composée d’éléments chimiques

B. Le corps humain est composé uniquement de quatre éléments chimiques

C. L’oxygène est l’élément le plus représenté du corps humain

D. Il existe 112 éléments chimiques répertoriés

E. Toutes les espèces vivantes sont composées d’éléments chimiques, à l’inverse de certains minéraux

2 – Les éléments chimiques (2)

A. 4 éléments constituent 96 % de la masse cor-porelle humaine

B. 7 macro-éléments composent les 4 % restants

C. Le phosphore, le magnésium et le sodium sont des exemples de macro-éléments

D. Le fer n’est pas considéré comme un macro-élément

E. Les oligo-éléments sont les éléments appor-tés par l’alimentation

3 – La structure de l’atome (1)

A. Un élément chimique est toujours composé de plusieurs atomes

B. Le dioxygène est un élément chimique

C. Une molécule d’eau est un élément chimique

D. Le carbone est un élément chimique

E. L’ordre de grandeur de la taille d’un atome est du micromètre

4 – La structure de l’atome (2)

A. Les quarks sont tous chargés positivement

B. Les quarks sont toujours chargés négative-ment

C. Le noyau est toujours chargé positivement

D. Le noyau est toujours chargé négativement

E. Le cortège électronique est toujours chargé négativement

5 – La place d’un atome dans le tableau périodique des éléments est déterminée par

A. Le nombre de protons

B. Le nombre d’électrons

C. Le nombre de protons et de neutrons

D. Le nombre de masse de l’atome

E. La masse de l’atome

6 – À propos du carbone 12

A. Il sert de référence dans la définition de la masse atomique

B. Une masse atomique vaut 1/12 de la masse d’un atome de carbone 12

C. Le nombre de masse atomique est un rap-port, il n’a donc pas d’unité

D. Il permet la datation de fossiles anciens

E. Un dalton correspond à la masse atomique d’un atome d’hydrogène

QCM du chapitre 1

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1 0


7 – Concernant le numéro atomique

A. Par convention, le nombre A est noté au-dessus du nombre Z

B. Par convention, le nombre A est noté en-des-sous du nombre Z

C. A correspond au nombre de nucléons

D. A correspond au nombre de masse

E. Z correspond au nombre de masse

8 – Classification périodique des éléments

A. Les éléments sont placés aléatoirement des-sus

B. Ils sont classés sur deux plans, horizontal et vertical

C. De la gauche vers la droite, le numéro ato-mique des éléments croît

D. De la gauche vers la droite, le numéro ato-mique des éléments diminue

E. Le niveau vertical regroupe les éléments selon leur fonction commune

9 – Les isotopes (1)

A. Ont le même nombre de protons

B. Ont le même nombre d’électrons

C. Ont le même nombre de protons

D. Tous les éléments chimiques ont un isotope stable

E. Ils ont la même vitesse de réaction chimique

10 – Les isotopes (2)

A. Les isotopes ne se découvrent qu’à l’état naturel

B. On peut les détecter par des techniques de radioactivité

C. On en utilise certains comme traceurs, pour faciliter l’imagerie médicale par exemple

D. On n’injecte chez les patients que des iso-topes stables

E. On peut les utiliser dans le cas du traitement d’une thyroïde dysfonctionnelle

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3 7 1

Table des matières

Remerciements ...................................................................................................................................................................... V

L’équipe ............................................................................................................................................................................. VILes directeurs de l’ouvrage ...................................................................................................................................... VILes auteurs ............................................................................................................................................................ VI

Sommaire ............................................................................................................................................................................. IX

Préface ............................................................................................................................................................................. XIII

Comment utiliser cet ouvrage ? ......................................................................................................................................... XIVLes Parties - Unité de formation ostéopathique ........................................................................................................ XIVLes chapitres - Champs théoriques ......................................................................................................................... XIVLes encadrés ........................................................................................................................................................... XVLes questions de fin de chapitre............................................................................................................................... XV


Domaine 1 – Biochimie

Chapitre 1 – L’organisation de la matière .................................................................................................................... 51. Les éléments chimiques ..................................................................................................................................... 52. La structure de l’atome ...................................................................................................................................... 53. Le numéro atomique, la masse atomique et le nombre de masse .......................................................................... 64. La classification périodique et la configuration électronique ................................................................................. 65. Les isotopes ....................................................................................................................................................... 7

QCM du chapitre 1 ............................................................................................................................................................. 9

Chapitre 2 – Liaisons chimiques et réactions chimiques ............................................................................................ 111. Les liaisons covalentes ........................................................................................................................................ 112. Les liaisons ioniques........................................................................................................................................... 123. Les liaisons hydrogène........................................................................................................................................ 134. Les liaisons Van der Waals ................................................................................................................................. 145. Les formes d’énergie et les réactions chimiques ................................................................................................... 146. Les réactions chimiques ..................................................................................................................................... 157. Les radicaux libres ............................................................................................................................................. 16

QCM du chapitre 2 ............................................................................................................................................................. 17

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3 7 2

Table des matières

Chapitre 3 – Homéostasie, eau et équilibre acido-basique en biologie ..................................................................... 191. L’homéostasie .................................................................................................................................................... 192. La rétro-inhibition et le rétro-activation .............................................................................................................. 193. Les variations de l’homéostasie ........................................................................................................................... 20

• 3. 1. Généralités .................................................................................................................................................. 20• 3. 2. Les variations de température corporelle ............................................................................................................. 20

4. Les échanges avec l’environnement ..................................................................................................................... 205. L’eau ................................................................................................................................................................. 20

• 5. 1. Structure de l’eau ......................................................................................................................................... 21• 5. 2. Les propriétés de l’eau ................................................................................................................................... 21

6. Les solutions, les colloïdes et les suspensions ....................................................................................................... 227. Les acides et les bases ........................................................................................................................................ 228. L’équilibre acido-basique : la notion de pH ......................................................................................................... 229. Le maintien du pH : les tampons ........................................................................................................................ 22

QCM du chapitre 3 ............................................................................................................................................................. 24

Chapitre 4 – Les composés organiques ........................................................................................................................... 261. Les monomères et les polymères ......................................................................................................................... 262. Les glucides ....................................................................................................................................................... 26

• 2. 1. Les monosaccharides et les disaccharides ............................................................................................................ 26• 2. 2. Les polysaccharides ....................................................................................................................................... 28

3. Les lipides ......................................................................................................................................................... 28• 3. 1. La formation et la dégradation des lipides ........................................................................................................... 28• 3. 2. Les acides gras ............................................................................................................................................. 29• 3. 3. Les triglycérides ........................................................................................................................................... 30• 3. 4. Les phospholipides ....................................................................................................................................... 31• 3. 5. Les lipoprotéines .......................................................................................................................................... 31• 3. 6. Les stéroïdes................................................................................................................................................ 31

4. Les protéines ..................................................................................................................................................... 34• 4. 1. Les acides aminés et les polypeptides ................................................................................................................. 34• 4. 2. Les niveaux d’organisation structurale des protéines .............................................................................................. 34• 4. 3. Les enzymes ................................................................................................................................................ 35

5. Les vitamines ..................................................................................................................................................... 36• 5. 1. Synthèse des vitamines ................................................................................................................................... 36• 5. 2. Rôle des vitamines ........................................................................................................................................ 37• 5. 3. Transport et élimination des vitamines ............................................................................................................... 37

6. Les acides nucléiques : l’acide désoxyribonucléique (ADN) et l’acide ribonucléique (ARN) .................................. 37• 6. 1. La géométrie moléculaire ................................................................................................................................ 38• 6. 2. L’adénosine triphosphate ................................................................................................................................ 40

QCM du chapitre 4 ............................................................................................................................................................. 42

Chapitre 5 – Les mécanismes énergétique : la respiration cellulaire, la fermentation .......................................... 441. Les voies cataboliques génèrent de l’énergie en oxydant des molécules ................................................................. 44

• 1. 1. Les voies cataboliques et la production d’ATP ..................................................................................................... 44• 1. 2. Les réactions d’oxydoréduction ........................................................................................................................ 45

2. La glycolyse libère de l’énergie chimique en oxydant le glucose en pyruvate : première étape de la respiration cellulaire ................................................................................................................ 463. La formation de l’acétyl-CoA ............................................................................................................................. 464. Le pyruvate et l’acide citrique : deuxième étape de la respiration cellulaire ........................................................... 465. La phosphorylation oxydative : troisième étape de la respiration cellulaire ............................................................ 48

• 5. 1. Généralités .................................................................................................................................................. 48• 5. 2. La chimiosmose ........................................................................................................................................... 49

6. La fermentation et la production d’ATP en absence de dioxygène ........................................................................ 49• 6. 1. Généralités sur la fermentation ........................................................................................................................ 49• 6. 2. Comparaison entre la fermentation et la respiration cellulaire aérobie ........................................................................ 49

7. La glycolyse et les voies métaboliques qui en découlent ....................................................................................... 50• 7. 1. La polyvalence du catabolisme ......................................................................................................................... 50

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3 7 3

Table des matières

• 7. 2. La biosynthèse (voies anaboliques) ................................................................................................................... 51• 7. 3. La régulation de la respiration cellulaire par des mécanismes de rétro-inhibition ........................................................... 51

QCM du chapitre 5 ............................................................................................................................................................. 52

Domaine 2 – Biologie cellulaire et moléculaire

Introduction ........................................................................................................................................................................... 57

Chapitre 6 – Membranes et fonctions ............................................................................................................................ 591. Composition de la membrane ............................................................................................................................. 592. Fonctions de la membrane ................................................................................................................................. 60

• 2. 1. Fonction barrière .......................................................................................................................................... 60• 2. 2. Fonction de transport .................................................................................................................................... 60• 2. 3. Fonction énergétique ..................................................................................................................................... 60• 2. 4. Autres fonctions ........................................................................................................................................... 60

QCM du chapitre 6 ............................................................................................................................................................. 62

Chapitre 7 – Les différents organites cellulaires ........................................................................................................... 641. Le noyau ........................................................................................................................................................... 64

• 1. 1. La membrane nucléaire .................................................................................................................................. 64• 1. 2. Les pores nucléaires ...................................................................................................................................... 64• 1. 3. L’intérieur du noyau ...................................................................................................................................... 65

2. Le reticulum endoplasmique (RE) ...................................................................................................................... 653. L’appareil de Golgi ............................................................................................................................................ 664. Les vésicules ...................................................................................................................................................... 66

• 4. 1. Les lysosomes .............................................................................................................................................. 66• 4. 2. Les péroxysomes .......................................................................................................................................... 67

5. Les mitochondries .............................................................................................................................................. 67• 5. 1. La paroi mitochondriale ................................................................................................................................. 68

5. 1. 1. La membrane externe .............................................................................................................................. 685. 1. 2. L’espace intermembranaire ........................................................................................................................ 685. 1. 3. La membrane interne .............................................................................................................................. 68

• 5. 2. La matrice mitochondriale .............................................................................................................................. 68• 5. 3. L’ADN mitochondrial ................................................................................................................................... 68

QCM du chapitre 7 ............................................................................................................................................................. 69

Chapitre 8 – Les autres éléments de la cellule : le cytosquelette ................................................................................ 711. Les constituants du cytosquelette ........................................................................................................................ 71

• 1. 1. Les filaments d’actine ou microfilaments ............................................................................................................ 71• 1. 2. Les filaments intermédiaires ............................................................................................................................ 72• 1. 3. Les microtubules .......................................................................................................................................... 72

2. Les protéines associées au cytosquelette .............................................................................................................. 733. Les différents rôles du cytosquelette .................................................................................................................... 73

• 3. 1. Le maintien ................................................................................................................................................. 73• 3. 2. Le transport dans la cellule .............................................................................................................................. 73• 3. 3. La mobilité cellulaire ..................................................................................................................................... 73• 3. 4. Le rôle dans la division cellulaire ...................................................................................................................... 73

QCM du chapitre 8 ............................................................................................................................................................. 74

Chapitre 9 – Les constituants autour de la cellule ....................................................................................................... 761. La matrice extracellulaire ................................................................................................................................... 76

• 1. 1. Les glycoprotéines ........................................................................................................................................ 76• 1. 2. Les glycosaminoglycanes ................................................................................................................................ 76• 1. 3. Le rôle de la matrice extracellulaire ................................................................................................................... 76

2. Les jonctions intercellulaires ............................................................................................................................... 76• 2. 1. Les jonctions serrées ..................................................................................................................................... 77• 2. 2. Les jonctions d’ancrage ou desmosomes ............................................................................................................. 77

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3 7 4

• 2. 3. Les jonctions ouvertes .................................................................................................................................... 77• 2. 4. En résumé .................................................................................................................................................. 78

QCM du chapitre 9 ............................................................................................................................................................. 79

Chapitre 10 – Le cycle cellulaire ..................................................................................................................................... 801. Les différentes phases du cycle cellulaire ............................................................................................................. 80

• 1. 1. La phase G1 ................................................................................................................................................ 80• 1. 2. La phase S .................................................................................................................................................. 81• 1. 3. La phase G2 ................................................................................................................................................ 81• 1. 4. La phase mitotique ....................................................................................................................................... 81

1. 4. 1. La prophase ......................................................................................................................................... 811. 4. 2. La prométaphase ................................................................................................................................... 811. 4. 3. La métaphase ....................................................................................................................................... 811. 4. 4. L’anaphase .......................................................................................................................................... 811. 4. 5. La télophase ......................................................................................................................................... 821. 4. 6. La cytocinèse ........................................................................................................................................ 82

2. Le contrôle du cycle cellulaire............................................................................................................................. 83QCM du chapitre 10 .......................................................................................................................................................... 85

Chapitre 11 – La structure de l’ADN ............................................................................................................................ 891. L’acide désoxyribonucléique ou ADN ................................................................................................................. 89

• 1. 1. La base azotée ............................................................................................................................................. 89• 1. 2. Le sucre : le pentose ...................................................................................................................................... 89• 1. 3. Le groupement phosphate .............................................................................................................................. 90

2. La double hélice................................................................................................................................................. 903. Les chromosomes .............................................................................................................................................. 91

• 3. 1. Les nucléosomes .......................................................................................................................................... 91• 3. 2. De la chromatine aux chromosomes .................................................................................................................. 92

4. La structure d’un gène humain ........................................................................................................................... 92• 4. 1. La région régulatrice ...................................................................................................................................... 93• 4. 2. La partie transcrite ....................................................................................................................................... 93

5. La structure du génome humain ......................................................................................................................... 93QCM du chapitre 11 .......................................................................................................................................................... 95

Chapitre 12 – Les mécanismes de réplication et de réparation de l’ADN .............................................................. 971. La réplication de l’ADN ..................................................................................................................................... 97

• 1. 1. Les trois principes de la réplication.................................................................................................................... 97• 1. 2. Les mécanismes moléculaires de la réplication dans le génome humain ...................................................................... 97

1. 2. 1. L’initiation .......................................................................................................................................... 981. 2. 2. L’élongation ......................................................................................................................................... 991. 2. 3. La terminaison ...................................................................................................................................... 100

• 1. 3. Le programme spatio-temporel de la réplication ................................................................................................... 1012. La réparation de l’ADN ..................................................................................................................................... 101

• 2. 1. Les différents types de lésions de l’ADN ............................................................................................................. 1012. 1. 1. L’altération de la base azotée ..................................................................................................................... 1012. 1. 2. La désamination de la base azotée ............................................................................................................... 1012. 1. 3. La liaison entre base intrabrin .................................................................................................................... 1012. 1. 4. Le mésappariement de base........................................................................................................................ 1022. 1. 5. La cassure simple et double-brin .................................................................................................................. 102

• 2. 2. Les mécanismes de réparation.......................................................................................................................... 1022. 2. 1. La réparation par excision de base (BER : base excision repair) ............................................................................ 1032. 2. 2. La réparation par excision de nucléotides (NER: nucleotide excision repair) ............................................................... 1032. 2. 3. La réparation des mésappariements (MMR: mismatch repair) .............................................................................. 1042. 2. 4. La réparation des cassures doubles brins ........................................................................................................ 104

QCM du chapitre 12 .......................................................................................................................................................... 106

Chapitre 13 – De l’ADN à la protéine .......................................................................................................................... 1081. La transcription d’un gène en ARNm précurseur................................................................................................. 108

Table des matières

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3 7 5

Table des matières

• 1. 1. L’initiation de la transcription .......................................................................................................................... 108• 1. 2. L’élongation de la transcription ........................................................................................................................ 109• 1. 3. La terminaison de la transcription ..................................................................................................................... 110

2. La maturation des ARNm précurseurs ................................................................................................................ 110• 2. 1. L’ajout de la coiffe en extrémité 5’ .................................................................................................................... 110• 2. 2. L’ajout de la queue poly-A en extrémité 3’ .......................................................................................................... 110• 2. 3. L’épissage du pré-ARNm ............................................................................................................................... 110

3. La traduction ..................................................................................................................................................... 111• 3. 1. Le code génétique ......................................................................................................................................... 111• 3. 2. Le ribosome ................................................................................................................................................ 112• 3. 3. L’ARN de transfert ....................................................................................................................................... 112• 3. 4. La traduction ............................................................................................................................................... 112

3. 4. 1. L’initiation .......................................................................................................................................... 1133. 4. 2. L’élongation ......................................................................................................................................... 1133. 4. 3. La terminaison ...................................................................................................................................... 113

4. En résumé ......................................................................................................................................................... 1155. Comment réguler l’expression des gènes ? ........................................................................................................... 115

• 5. 1. Au niveau de la structure de l’ADN et de la chromatine.......................................................................................... 115• 5. 2. Au niveau de l’initiation de la transcription .......................................................................................................... 116• 5. 3. Au niveau de la maturation des ARNm .............................................................................................................. 116• 5. 4. L’inhibition de la traduction par les petits ARN .................................................................................................... 116

QCM du chapitre 13 .......................................................................................................................................................... 117


Domaine 1 – Hématologie

Chapitre 14 – Composition du sang ............................................................................................................................. 1231. Le plasma .......................................................................................................................................................... 1232. Les éléments figurés ........................................................................................................................................... 123

• 2. 1. Les globules rouges ....................................................................................................................................... 1242. 1. 1. Anatomie ........................................................................................................................................... 1242. 1. 2. Physiologie .......................................................................................................................................... 125

• 2. 2. Les globules blancs ....................................................................................................................................... 1262. 2. 1. Typologie ............................................................................................................................................ 1262. 2. 2. Les granulocytes .................................................................................................................................... 1262. 2. 3. Les agranulocytes ................................................................................................................................... 127

• 2. 3. Le homing .................................................................................................................................................. 128• 2. 4. Les plaquettes .............................................................................................................................................. 128• 2. 5. Les anomalies des éléments figurés du sang ......................................................................................................... 129

2. 5. 1. Les anomalies de l’hémoglobine ................................................................................................................... 1292. 5. 2. La surcharge en fer ................................................................................................................................. 1302. 5. 3. Troubles leucocytaires : la leucopénie et hyperleucocytose ..................................................................................... 1302. 5. 4. La thrombopénie .................................................................................................................................... 131

QCM du chapitre 14 .......................................................................................................................................................... 132

Chapitre 15 – Propriétés du sang ................................................................................................................................... 1341. Caractéristiques physiques .................................................................................................................................. 1342. Rôle et fonctions du sang ................................................................................................................................... 134

• 2. 1. Transport ................................................................................................................................................... 134• 2. 2. Régulation .................................................................................................................................................. 134• 2. 3. Protection ................................................................................................................................................... 136• 2. 4. L’agrégation ................................................................................................................................................ 136• 2. 5. L’agglutination ............................................................................................................................................ 136

3. Physiopathologie du sang ................................................................................................................................... 136• 3. 1. Les anémies ................................................................................................................................................ 136

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3 7 6

• 3. 2. Prélèvements sanguins et tests .......................................................................................................................... 137Ionogramme .................................................................................................................................................. 137

QCM du chapitre 15 .......................................................................................................................................................... 139

Chapitre 16 – Hématopoïèse ............................................................................................................................................ 1411. Les sites de l’hématopoïèse ................................................................................................................................. 141

• 1. 1. Introduction ................................................................................................................................................ 141• 1. 2. Les cellules souches ....................................................................................................................................... 141• 1. 3. La moelle osseuse ......................................................................................................................................... 141

2. Les lignées cellulaires ......................................................................................................................................... 142• 2. 1. La lignée myéloïde ........................................................................................................................................ 142

2. 1. 1. La lignée érythroïde ................................................................................................................................ 1422. 1. 2. La lignée granulocytaire ou polynucléaire ....................................................................................................... 143

• 2. 2. La lignée lymphoïde ou agranulocyte ................................................................................................................ 1443. Physiopathologie de l’hématopoïèse .................................................................................................................... 145

• 3. 1. Prélèvement de la moelle osseuse ...................................................................................................................... 145• 3. 2. La greffe de cellules souches provenant de la moelle osseuse rouge ou du sang ombilical ................................................ 146• 3. 3. Traitement par des facteurs de croissance hématopoïétiques .................................................................................... 146

QCM du chapitre 16 .......................................................................................................................................................... 147

Chapitre 17 – Coagulation et hémostase ..................................................................................................................... 1491. L’hémostase : une cascade enzymatique .............................................................................................................. 149

• 1. 1. Le spasme vasculaire ..................................................................................................................................... 150• 1. 2. La formation du clou plaquettaire ..................................................................................................................... 150• 1. 3. La formation du caillot ................................................................................................................................... 150

2. Les cascades de coagulations .............................................................................................................................. 151• 2. 1. La coagulation ............................................................................................................................................. 151

2. 1. 1. La voie extrinsèque ................................................................................................................................. 1522. 1. 2. La voie intrinsèque ................................................................................................................................. 152

• 2. 2. La voie commune ......................................................................................................................................... 152• 2. 3. La rétraction du caillot, réparation vasculaire et dissolution du caillot ......................................................................... 153

3. Physiopathologie de l’hémostase ......................................................................................................................... 154• 3. 1. Les anticoagulants ........................................................................................................................................ 154• 3. 2. L’aspirine et les agents thrombolytiques ............................................................................................................. 154• 3. 3. Le rôle de la vitamine K dans la coagulation ........................................................................................................ 155

QCM du chapitre 17 .......................................................................................................................................................... 156

Chapitre 18 – Les groupes sanguins ............................................................................................................................... 1581. L’agglutination .................................................................................................................................................. 1582. Le système ABO ................................................................................................................................................ 1583. Le système Rhésus ............................................................................................................................................. 1594. Physiopathologie des groupes sanguins ............................................................................................................... 159

• 4. 1. Les transfusions ........................................................................................................................................... 159• 4. 2. La détermination du groupe sanguin et l’épreuve de compatibilité croisée ................................................................... 160

QCM du chapitre 18 .......................................................................................................................................................... 161

Domaine 2 – Immunologie

Introduction – Concepts de base en immunologie .......................................................................................................... 165

Chapitre 19 – Le système lymphatique ......................................................................................................................... 1661. Structure du système lymphatique et lymphoïde .................................................................................................. 166

• 1. 1. Les vaisseaux lymphatiques et la circulation de la lymphe ....................................................................................... 166• 1. 2. Les capillaires lymphatiques ............................................................................................................................ 167• 1. 3. La formation et l’écoulement de la lymphe .......................................................................................................... 167

Table des matières

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3 7 7

Table des matières

2. Les organes et les tissus lymphatiques ................................................................................................................. 168• 2. 1. Le thymus .................................................................................................................................................. 168• 2. 2. Les nœuds ou ganglions lymphatiques ............................................................................................................... 169• 2. 3. La rate ....................................................................................................................................................... 170• 2. 4. Les follicules lymphatiques .............................................................................................................................. 170

3. Développement embryonnaire du tissu lymphatique ............................................................................................ 1724. Physiopathologie du système lymphatique ........................................................................................................... 172

• 4. 1. La maladie de Hodgkin .................................................................................................................................. 172• 4. 2. Les métastases par la voie du système lymphatique ............................................................................................... 173• 4. 3. La rupture de la rate ...................................................................................................................................... 173• 4. 4. Le lymphoedème ......................................................................................................................................... 174

QCM du chapitre 19 .......................................................................................................................................................... 175

Chapitre 20 – La résistance non spécifique : les défenses innées ............................................................................... 1771. La première ligne de défense : la peau et les muqueuses ....................................................................................... 177

• 1. 1. Les facteurs physiques ................................................................................................................................... 177• 1. 2. Les facteurs chimiques ................................................................................................................................... 177

2. La seconde ligne de défense : les défenses non spécifiques internes ....................................................................... 179• 2. 1. Les protéines antimicrobiennes internes ............................................................................................................. 179• 2. 2. Le microbiote intestinal .................................................................................................................................. 179• 2. 3. Les cellules tueuses naturelles et les phagocytes .................................................................................................... 180• 2. 4. La réaction inflammatoire : aspects biologiques et cliniques ..................................................................................... 181• 2. 5. La fièvre ..................................................................................................................................................... 182

3. Les cytokines ..................................................................................................................................................... 1834. Physiopathologie ................................................................................................................................................ 184

• 4. 1. La lutte des microbiens contre la phagocytose ...................................................................................................... 184• 4. 2. Les abcès et les ulcères ................................................................................................................................... 184

QCM du chapitre 20 .......................................................................................................................................................... 185

Chapitre 21 – La résistance spécifique : l’immunité ................................................................................................... 1871. La maturation des lymphocytes T et des lymphocytes B ...................................................................................... 1872. Les types de réponses immunitaires .................................................................................................................... 1883. Les antigènes et les récepteurs d’antigènes .......................................................................................................... 1894. Les antigènes du complexe majeur d’histocompatibilité ....................................................................................... 1895. Les antigènes exogènes et endogènes .................................................................................................................. 1916. Physiopathologie ................................................................................................................................................ 192

• 6. 1. L’utilisation thérapeutique des cytokines ............................................................................................................. 192• 6. 2. Les maladies rhumatismales ............................................................................................................................ 192• 6. 3. Les pathologies auto-immunes ......................................................................................................................... 192

QCM du chapitre 21 .......................................................................................................................................................... 194

Chapitre 22 – La réponse immunitaire à médiation cellulaire ................................................................................. 1961. L’activation, la prolifération et la différenciation des lymphocytes T ..................................................................... 1962. Les types de lymphocytes T ................................................................................................................................ 197

• 2. 1. Les lymphocytes auxiliaires ou T4 .................................................................................................................... 197• 2. 2. Les lymphocytes cytotoxiques ou T8 ................................................................................................................. 198• 2. 3. Les lymphocytes T mémoires .......................................................................................................................... 198• 2. 4. Les lymphocytes T suppresseurs ...................................................................................................................... 199

3. Physiopathologie ................................................................................................................................................ 200• 3. 1. Le rejet d’un greffon et le typage tissulaire .......................................................................................................... 200

QCM du chapitre 22 .......................................................................................................................................................... 201

Chapitre 23 – La réponse immunitaire humorale ....................................................................................................... 2031. L’activation, la prolifération et la différenciation des lymphocytes B ..................................................................... 2032. Les anticorps (ou immunoglobuline) .................................................................................................................. 203

• 2. 1. La structure des anticorps ............................................................................................................................... 203• 2. 2. Les classes des anticorps ................................................................................................................................. 204

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• 2. 3. Les réactions antigènes-anticorps ...................................................................................................................... 2053. Physiopathologie ................................................................................................................................................ 205

• 3. 1. Les anticorps monoclonaux ............................................................................................................................. 205• 3. 2. Les allergies ................................................................................................................................................ 206

QCM du chapitre 23 .......................................................................................................................................................... 207

Chapitre 24 – Environnement et immunité .................................................................................................................. 2091. Les facteurs environnementaux et l’immunité...................................................................................................... 2092. Le vieillissement du système immunitaire ............................................................................................................ 210

• 2. 1. Les caractéristiques du vieillissement du système immunitaires ................................................................................ 210• 2. 2. La pseudo polyarthrite rhizomélique et la maladie de Horton ................................................................................... 210

QCM du chapitre 24 .......................................................................................................................................................... 211


Domaine 1 – Embryologie et histologie

Introduction ........................................................................................................................................................................... 217

Chapitre 25 – Prérequis en embryologie ........................................................................................................................ 2191. Calendrier de la grossesse humaine ..................................................................................................................... 2192. Concepts de base ............................................................................................................................................... 2203. Plans et axes embryonnaires ............................................................................................................................... 220

QCM du chapitre 25 .......................................................................................................................................................... 222

Chapitre 26 – Gamétogenèse et fécondation ................................................................................................................. 2231. Spermatogenèse ................................................................................................................................................. 2232. Ovogenèse ......................................................................................................................................................... 2243. La fécondation ................................................................................................................................................... 225

QCM du chapitre 26 .......................................................................................................................................................... 227

Chapitre 27 – L’embryogenèse ........................................................................................................................................ 2291. La segmentation ................................................................................................................................................ 2292. Formation du blastocyste ................................................................................................................................... 2303. Préparation de l’utérus à l’implantation ............................................................................................................... 2304. L’implantation ................................................................................................................................................... 2315. Formation du disque embryonnaire didermique .................................................................................................. 2326. Troisième semaine et gastrulation ....................................................................................................................... 2347. La neurulation ou la formation du tube neural .................................................................................................... 2388. Les crêtes neurales ............................................................................................................................................. 2399. La plicature de l’embryon ................................................................................................................................... 24010. Les annexes embryonnaires .............................................................................................................................. 242

• 10. 1. Le placenta ................................................................................................................................................ 24210. 1. 1. Formation.......................................................................................................................................... 24210. 1. 2. La circulation placentaire ........................................................................................................................ 24210. 1. 3. Roles du placenta ................................................................................................................................. 242

• 10. 2. Le cordon ombilical ..................................................................................................................................... 24310. 2. 1. Fonctions du cordon ombilical .................................................................................................................. 243

• 10. 3. La vésicule vitelline et l’allantoïde .................................................................................................................... 24410. 3. 1. La vésicule vitelline ............................................................................................................................... 24410. 3. 2. L’allantoïde ........................................................................................................................................ 244

• 10. 4. L’amnios ou cavité amniotique ....................................................................................................................... 24410. 4. 1. L’amnios ........................................................................................................................................... 24410. 4. 2. Le liquide amniotique ............................................................................................................................ 244

Table des matières

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Table des matières

QCM du chapitre 27 .......................................................................................................................................................... 246

Chapitre 28 – L’histogenèse ............................................................................................................................................. 2481. Le tissu épithélial ............................................................................................................................................... 2482. Le tissu musculaire ............................................................................................................................................ 2493. Le tissu nerveux ................................................................................................................................................. 2504. Le tissu conjonctif .............................................................................................................................................. 2515. Histogenèse des vaisseaux sanguins et du sang .................................................................................................... 252

QCM du chapitre 28 .......................................................................................................................................................... 254

Chapitre 29 – L’organogenèse ......................................................................................................................................... 2561. L’organogenèse de la peau, des glandes annexes et des phanères .......................................................................... 256

• 1. 1. L’épiderme, le derme et l’hypoderme ................................................................................................................. 256• 1. 2. Glandes annexes .......................................................................................................................................... 257• 1. 3. Phanères .................................................................................................................................................... 258

2. Organogenèse des structures troncales ................................................................................................................ 260• 2. 1. Le système nerveux central spinal ..................................................................................................................... 260• 2. 2. Le système musculo-squelettique troncal ............................................................................................................ 262

2. 2. 1. Le système squelettique troncal .................................................................................................................... 2622. 2. 2. Le système musculaire troncal .................................................................................................................... 264

3. Organogenèse du système musculo-squelettique appendiculaire ........................................................................... 2674. Organogenèse du système nerveux central encéphalique ...................................................................................... 2685. Organogenèse de l’oreille .................................................................................................................................... 2686. Organogenèse de l’œil ....................................................................................................................................... 2707. Organogénèse de la face et du cou ...................................................................................................................... 272

• 7. 1. Premier arc pharyngien .................................................................................................................................. 2727. 1. 1. Première fente pharyngienne ...................................................................................................................... 2747. 1. 2. Première poche pharyngienne ..................................................................................................................... 274

• 7. 2. Second arc pharyngien ................................................................................................................................... 2747. 2. 1. Seconde fente pharyngienne ....................................................................................................................... 2747. 2. 2. Seconde poche pharyngienne ...................................................................................................................... 274

• 7. 3. Troisième arc pharyngien ............................................................................................................................... 2747. 3. 1. Troisième fente pharyngienne ..................................................................................................................... 2747. 3. 2. Troisième poche pharyngienne .................................................................................................................... 274

• 7. 4. Quatrième et sixième arcs pharyngiens ............................................................................................................... 2747. 4. 1. Quatrième fente pharyngienne .................................................................................................................... 2757. 4. 2. Quatrième poche pharyngienne ................................................................................................................... 275

8. Organogenèse du système cardiovasculaire .......................................................................................................... 275• 8. 1. Le cœur ..................................................................................................................................................... 275• 8. 2. Les vaisseaux ............................................................................................................................................... 278• 8. 3. Modifications de la circulation sanguine après la naissance ...................................................................................... 281

9. Organogenèse du système respiratoire ................................................................................................................. 28410. Organogenèse du tractus gastro-intestinal (comprenant le tube digestif et les glandes associées) .......................... 286

• 10. 1. Le tube digestif antérieur .............................................................................................................................. 286• 10. 2. Le tube digestif moyen ................................................................................................................................. 287• 10. 3. Le tube digestif postérieur ............................................................................................................................. 288• 10. 4. Formation des glandes digestives..................................................................................................................... 288

10. 4. 1. Le foie et la vésicule biliaire...................................................................................................................... 28810. 4. 2. Le pancréas ........................................................................................................................................ 289

11. Organogenèse du système urinaire ................................................................................................................... 290• 11. 1. Formation du rein ....................................................................................................................................... 290

11. 1. 1. Le pronéphros ..................................................................................................................................... 29011. 1. 2. Le mésonéphros .................................................................................................................................... 29011. 1. 3. Le métanephros.................................................................................................................................... 291

• 11. 2. Formation des voies excrétrices ...................................................................................................................... 29212. Organogenèse du système génital ...................................................................................................................... 292

• 12. 1. Formation des gonades ................................................................................................................................. 292• 12. 2. Différenciation féminine ............................................................................................................................... 292• 12. 3. Différenciation masculine .............................................................................................................................. 294

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• 12. 4. Appareil reproducteur féminin ....................................................................................................................... 296• 12. 5. Appareil reproducteur masculin ...................................................................................................................... 296

QCM du chapitre 29 .......................................................................................................................................................... 298

Domaine 2 – Génétique

Introduction ........................................................................................................................................................................... 303

Chapitre 30 – Génétique formelle ................................................................................................................................... 3041. Les lois de Mendel ............................................................................................................................................. 304

• 1. 1. Analyses des caractères héréditaires pris séparément .............................................................................................. 304• 1. 2. Analyses des caractères héréditaires deux à deux................................................................................................... 306

2. La cartographie par analyse des recombinants ..................................................................................................... 3063. Modes de transmission des caractères héréditaires ............................................................................................... 308

• 3. 1. Transmission autosomique récessive ................................................................................................................. 308• 3. 2. Mode de transmission autosomique dominant ...................................................................................................... 309• 3. 3. Maladies transmises selon le mode lié à l’X ......................................................................................................... 309• 3. 4. Maladies causées par des altérations de l’ADN mitochondrial ................................................................................. 309

4. La diversité du génome humain .......................................................................................................................... 310• 4. 1. Anomalies chromosomiques ............................................................................................................................ 310• 4. 2. Variations génétiques moléculaires .................................................................................................................... 310

5. Génétique des populations ................................................................................................................................. 311• 5. 1. Pool de gènes, fréquences génotypiques et alléliques .............................................................................................. 311• 5. 2. Loi de Hardy-Weinberg ................................................................................................................................. 311

QCM du chapitre 30 .......................................................................................................................................................... 312


Physique générale, biophysique et biomécanique

Introduction ........................................................................................................................................................................... 319

Chapitre 31 – Mécanique ................................................................................................................................................. 3201. Référentiels ........................................................................................................................................................ 3202. Forces ............................................................................................................................................................... 3203. Lois de Newton ................................................................................................................................................. 321

• 3. 1. Le principe d’Inertie (1re loi de Newton) [5] ........................................................................................................ 321• 3. 2. Principe fondamental de la dynamique ou PFD (2de loi de Newton) .......................................................................... 321• 3. 3. Principe des actions réciproques (3e loi de Newton) .............................................................................................. 321

4. Leviers .............................................................................................................................................................. 321• 4. 1. Levier Inter-appui (levier du premier genre) ........................................................................................................ 321• 4. 2. Levier Inter-résistant (levier du deuxième genre) .................................................................................................. 322• 4. 3. Levier Inter-puissant (levier du troisième genre) ................................................................................................... 322

5. Moment d’une force .......................................................................................................................................... 322• 5. 1. Cas particulier : le couple de force .................................................................................................................... 322

6. Les différents types de force ............................................................................................................................... 323• 6. 1. Poids ......................................................................................................................................................... 323• 6. 2. Le point d’application du poids ........................................................................................................................ 323• 6. 3. Force de frottement sec (Loi de Coulomb) .......................................................................................................... 323• 6. 4. Loi des ressorts (force de rappel) ...................................................................................................................... 324

7. Travail d’une force ............................................................................................................................................. 3248. Solide en mouvement (accélération et vitesse) ..................................................................................................... 3259. Statique et dynamique ........................................................................................................................................ 32610. Équilibre et stabilité ......................................................................................................................................... 327

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11. Énergie ............................................................................................................................................................ 327• 11. 1. Énergie potentielle de pesanteur ...................................................................................................................... 327• 11. 2. Énergie cinétique ........................................................................................................................................ 327• 11. 3. Énergie potentielle élastique ........................................................................................................................... 327• 11. 4. Principe de conservation de l’énergie ................................................................................................................ 327

12. Puissance ......................................................................................................................................................... 327

Chapitre 32 – Mécanique des fluides ............................................................................................................................. 3281. Fluides newtoniens/ non-newtoniens ................................................................................................................... 328

• 1. 1. Les fluides newtoniens : ................................................................................................................................. 328• 1. 2. Les fluides non-newtoniens : ........................................................................................................................... 328• 1. 3. Fluide parfait ............................................................................................................................................... 328

2. Propriétés des fluides ......................................................................................................................................... 328• 2. 1. Masse volumique .......................................................................................................................................... 328• 2. 2. Volume spécifique ........................................................................................................................................ 329• 2. 3. Poids spécifique ........................................................................................................................................... 329

3. Poussée d’Archimède ......................................................................................................................................... 3294. Viscosité ............................................................................................................................................................ 3295. Nombre de Reynolds ......................................................................................................................................... 3306. Pression ............................................................................................................................................................. 3307. Équation des gaz parfaits .................................................................................................................................... 3308. Tension superficielle .......................................................................................................................................... 3309. Compressibilité .................................................................................................................................................. 33010. Force de frottement fluide ................................................................................................................................ 330

Chapitre 33 – Biomécanique/Hémodynamique ........................................................................................................... 3311. Biomécanique .................................................................................................................................................... 331

• 1. 1. Plan et axes anatomiques ................................................................................................................................ 3311. 1. 1. Plans ................................................................................................................................................. 3311. 1. 2. Axes .................................................................................................................................................. 3321. 1. 3. Terminologie descriptive ........................................................................................................................... 332

• 1. 2. Types articulaires ......................................................................................................................................... 3321. 2. 1. Les articulations fibreuses ou synarthroses ...................................................................................................... 3331. 2. 2. Les articulations cartilagineuses .................................................................................................................. 3331. 2. 3. Les articulations synoviales ou diarthroses ...................................................................................................... 333

• 1. 3. Analyse du mouvement et bilan des forces .......................................................................................................... 3351. 3. 1. Mouvements simples ............................................................................................................................... 3351. 3. 2. Mouvements couplés ............................................................................................................................... 3351. 3. 3. Mouvements complexes ............................................................................................................................ 3361. 3. 4. Bilan des forces ..................................................................................................................................... 3361. 3. 5. Informations utiles pour les calculs ............................................................................................................... 337

• 1. 4. Déformation et contraintes .............................................................................................................................. 3371. 4. 1. Déformation ......................................................................................................................................... 3371. 4. 2. Anisotropie .......................................................................................................................................... 3381. 4. 3. Loi de Hooke ........................................................................................................................................ 3381. 4. 4. Coefficient de raideur, module de Young et autres modules de déformation ................................................................ 3391. 4. 5. Coefficient de Poisson .............................................................................................................................. 3401. 4. 6. Viscoélasticité et assimilés ......................................................................................................................... 3401. 4. 7. Modèles complémentaires (tenségrité, micro-vacuole) .......................................................................................... 340

2. Hémodynamique ............................................................................................................................................... 343• 2. 1. Cinématique des fluides ................................................................................................................................. 343

2. 1. 1. Méthode de Lagrange et d’Euler.................................................................................................................. 3432. 1. 2. Ligne de courant et trajectoire .................................................................................................................... 3432. 1. 3. Écoulement uniforme et rotation.................................................................................................................. 343

3. Hydrodynamique ............................................................................................................................................... 344• 3. 1. Équation de Bernoulli .................................................................................................................................... 344• 3. 2. Traînée ..................................................................................................................................................... 344• 3. 3. Effet venturi ................................................................................................................................................ 344• 3. 4. Bilan macroscopique ..................................................................................................................................... 344

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4. Hémodynamique ............................................................................................................................................... 344• 4. 1. Définition ................................................................................................................................................... 344• 4. 2. Débit cardiaque ............................................................................................................................................ 345• 4. 3. Volume d’éjection systolique ........................................................................................................................... 345• 4. 4. Fréquence cardiaque ..................................................................................................................................... 345• 4. 5. Pression artérielle, veineuse et lymphatique ......................................................................................................... 345

4. 5. 1. Pression artérielle ................................................................................................................................... 3454. 5. 2. Pression veineuse ................................................................................................................................... 3454. 5. 3. Pression lymphatique .............................................................................................................................. 345

• 4. 6. Résistance périphérique .................................................................................................................................. 3455. Applications cliniques (explorations fonctionnelles) ............................................................................................. 345

• 5. 1. La mesure de pression artérielle et auscultation cardiaque et vasculaire ....................................................................... 345• 5. 2. Spirométrie et exploration fonctionnelle respiratoire .............................................................................................. 346• 5. 3. L’échographie Doppler .................................................................................................................................. 346• 5. 4. Analyse quantifiée de la marche ........................................................................................................................ 346

Chapitre 34 – Cas cliniques et exercices ........................................................................................................................ 3471. Exercices ........................................................................................................................................................... 347

• 1. 1. Exercice 1. Balance de Pauwels ........................................................................................................................ 347• 1. 2. Exercice 2. Écoulement du sang dans un vaisseau sanguin ...................................................................................... 348• 1. 3. Exercice 3. Pression hydrostatique sur un patient dans un bassin pour une séance d’ostéopathie aquatique ......................... 348• 1. 4. Exercice 4. QCM. Quelle(s) proposition(s) sont exacte(s) ? .................................................................................... 348• 1. 5. Exercice 5. Impact d’une manipulation HVBA sur les tissus humains péri-rachidiens ..................................................... 349

2. Cas cliniques ..................................................................................................................................................... 349• 2. 1. Cas 1 ......................................................................................................................................................... 349• 2. 2. Cas 2 ......................................................................................................................................................... 349

3. Corrigés............................................................................................................................................................. 350• 3. 1. Exercices .................................................................................................................................................... 350

3. 1. 1. Exercice 1 ............................................................................................................................................ 3503. 1. 2. Exercice 2 ............................................................................................................................................ 3503. 1. 3. Exercice 3 ............................................................................................................................................ 3513. 1. 4. Exercice 4 ............................................................................................................................................ 3513. 1. 5. Exercice 5 ............................................................................................................................................ 351

• 3. 2. Cas cliniques ............................................................................................................................................... 3513. 2. 1. Cas 1 ................................................................................................................................................. 3513. 2. 2. Cas 2 ................................................................................................................................................ 352

Réponses aux QCM ............................................................................................................................................ 353

Bibliographie ............................................................................................................................................................ 359

U.E. 1.1. ............................................................................................................................................................................. 359

U.E. 1.2. ............................................................................................................................................................................. 361

U.E. 1.3. ............................................................................................................................................................................. 365

U.E. 1.4. ............................................................................................................................................................................. 367

Bibliographie des figures ..................................................................................................................................................... 370

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Les auteurs par ordre alphabétique :Renan Bain, Eytan Beckmann, Jean-Charles Cadoret, Fabien Fauchereau, Laure Gallay, Laurent Marc, Hakim Mhadhbi, Yannick Mullié, Frederic Pariaud, Joffrey Petitguyot, Stéphane Vandendriessche, Jean-Jacques Vignaux

Le contenu de cet ouvrage, conforme aux nouveaux décrets de formation en ostéopathie, reprend l’ensemble des éléments de sciences fondamentales dispensés en école d’ostéopathie dans le cadre de l’unité d’enseignement du domaine 1 (UE 1.1 à 1.4).

Il offre une synthèse des savoirs théoriques et scientifiques actuels indispensables à la compréhension du cours. En créant des liens entre les sciences fondamentales et la pratique professionnelle, il permet à l’étudiant en ostéopathie d’obtenir des connaissances détaillées utiles à sa pratique future.

Cet ouvrage est le fruit de la collaboration d’auteurs aux profils variés : ostéopathe, médecin, biologiste, immunologiste et anatomiste. Tous enseignants, ils proposent un nouveau regard sur les sciences fondamentales, afin de fournir une base solide aux programmes pédagogiques destinés à l’ensemble des étudiants en ostéopathie.

Points forts :• Un contenu conforme aux nouveaux décrets de formation• Un ouvrage en couleurs, richement illustré• Des encadrés pratiques synthétiques• Des QCM pour réviser et se préparer aux examens• Une bibliographie dédiée à chaque partie• Une collaboration pluridisciplinaire impliquant chercheurs et spécialistes

aux côtés d’ostéopathes


Eytan Beckmann

et Jean-Jacques Vignaux


• Biochimie• Biologie cellulaire et moléculaire• Immunologie• Hématologie• Embryologie et histologie• Génétique• Biophysique et biomécanique


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Documents

Le contenu de cet ouvrage, conforme aux nouveaux décrets