Ce clich&eacute; d'[popupdefinition id=4396]IRM fonctionnelle[/popupdefinition] n'a rien &agrave; voir avec un test de Rorschach (ces planches utilis&eacute;es en psychiatrie pour &eacute;valuer la sant&eacute; psychiatrique d'un individu).&nbsp;Les taches orange correspondent aux r&eacute;gions du [popupdefinition id=3125]cerveau[/popupdefinition] activ&eacute;es par un sujet lors d'un exercice durant lequel il devait suivre des [popupdefinition id=14131]yeux[/popupdefinition] une cible [popupdefinition id=1954]mobile[/popupdefinition].&copy; CNRS Phototh&egrave;que, Ci-Naps, Laurent Petit, Bernard Mazoyer

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L'IRM, pour voir les régions qui s'activent dans le cerveau

L'œil, également appelé globe oculaire, correspond à l’organe de la vue, captant le signal lumineux avant que l’information ne soit réinterprétée par le cerveau et transformée en formes et en couleurs. Il se compose de différentes régions lui permettant d’assurer sa fonction, de la cornée jusqu’à la rétine. Il est inséré dans une orbite, et on en retrouve une ou plusieurs paires chez bon nombre d’espèces animales, aussi bien chez les arthropodes, les mollusques ou les vertébrés.
Anatomie de l’œil humain
L’œil humain correspond grossièrement à une petite boule de 2,5 cm de diamètre, pesant sept à huit grammes. Comme chez beaucoup de mammifères, le globe oculaire se compose de différentes couches. La plus externe correspond à la sclère, membrane résistante qui donne sa couleur blanche à l’œil en le recouvrant à 80 %, sur laquelle s’insèrent les muscles oculomoteurs. Au centre se trouve la cornée, qui permet de capter les premiers rayons de lumière et de commencer la réfraction.
Sous la sclère, on trouve la choroïde, couche fine irriguée de vaisseaux sanguins et assurant la nutrition de la rétine et de l’iris.
La rétine, située dans le fond du globe oculaire, au contact de la choroïde, correspond à la région directement sensible à la lumière, polarisée principalement par la cornée et le cristallin. Elle est composée de cellules en cônes et en bâtonnets, sensibles aux détails de l’environnement et à la luminosité. C’est à ce niveau que le signal lumineux va être traduit en message nerveux, et être envoyé au cerveau par le nerf optique.
Au centre de l’œil, derrière la cornée, on trouve l’iris, région qui confère sa couleur particulière au globe oculaire. En son centre, on trouve la pupille, région sombre qui, sous l’action de muscles, se contracte ou se dilate pour laisser passer plus ou moins de lumière, à l’instar d’un diaphragme sur un appareil photo.
L’essentiel du volume de l’œil (90 %) est dû à l’humeur vitrée, liquide gélatineux situé en arrière du cristallin, qui donne au globe oculaire sa consistance. Il contribue également à la réfraction de la lumière.
Les yeux composés
Si l’Homme, les autres vertébrés et d’autres groupes possèdent deux yeux simples, ce n’est pas le cas chez tous les animaux. Ainsi, de nombreux arthropodes, comme les mouches, les libellules ou les crabes possèdent des yeux composés, c’est-à-dire un ensemble de photorécepteurs appelés ommatidies. Certains de ces animaux peuvent posséder jusqu’à cinq yeux composés.Champ lexical : yeux | globe oculaire

Œil

Le cerveau appartient au système nerveux central.
Fonction du cerveau
Situé dans la boîte crânienne, le cerveau est le siège des fonctions supérieures (fonctions cognitives, sens, réponses nerveuses) et végétatives. C’est donc un organe essentiel qui assure la régulation de toutes les fonctions vitales. Le cerveau reçoit des informations provenant de l’ensemble du corps humain via des nerfs afférents, les intègre et les analyse puis répond en émettant de nouveaux signaux qui redescendent vers les parties du corps concernées par les nerfs efférents.
Le cerveau est ainsi responsable du rythme cardiaque et respiratoire, des fonctions qui pour nous sont inconscientes. Mais il est aussi impliqué dans la prise de décision, dans la motricité du corps, le comportement, la mémoire, la conscience…
Le cerveau a été cartographié et certaines zones semblent associées à des fonctions précises (aire de la parole…), alors que les fonctions plus complexes (la mémoire, la conscience) semblent être beaucoup plus réparties.
De quoi est composé notre cerveau ? Quel est le rôle de la matière grise, encore appelée "cortex" ? De quoi est-elle constituée ? Comment les neurones gèrent-ils et traitent-ils les informations ? Qu’est-ce que la matière blanche ? Toutes les explications en vidéo. Une animation coréalisée avec L’Esprit Sorcier. © CEA Recherche
Structure du cerveau
Le cerveau humain comporte environ 100 milliards de neurones et possède un poids moyen de 1.300 à 1.400 grammes. Il contient également des cellules gliales et des astrocytes. Il baigne dans le liquide céphalo-rachidien.
Le cerveau est composé de deux hémisphères, droit et gauche, connectés entre eux par le corps calleux composé de substance blanche (axones gainés de myéline). Divisés en lobes, les hémisphères sont les parties les plus développées chez les mammifères.
Le cerveau est divisé en plusieurs parties, en fonction de leur origine embryonnaire :
le télencéphale, la partie supérieure, composé du cortex cérébral et du striatum ;le diencéphale qui contient le thalamus et l’hypothalamus (glandes endocrines) ;le mésencéphale ;le cervelet (coordination motrice et apprentissage des mouvements routiniers) ;le pont de Varole ;le bulbe rachidien (contrôle des mouvements réflexes et végétatifs : respiration, modération du rythme cardiaque, régulation des muscles lisses artériels) qui communique avec la moelle épinière.
Le cortex cérébral constitue la couche externe du cerveau et comporte la majorité des neurones (substance grise). Les méninges sont des enveloppes protectrices (dure-mère, arachnoïde et pie-mère) entre le cortex et l’os du crâne. Le cortex cérébral est subdivisé en cinq lobes cérébraux en fonction de leur position : 
le lobe frontal (motricité, mémoire, raisonnement) ;le lobe pariétal (toucher) ;le lobe temporal (ouïe, odorât) ;le lobe occipital (vision) ;le lobe limbique.
Pour tout savoir sur le cerveau, consultez notre dossier « Voyage dans le cerveau ».

Cerveau

Technique d'imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM) permettant de cartographier les activités fonctionnelles du cerveau. Le principe consiste à mesurer l'oxygénation (rapport oxyhémoglobine/désoxyhémoglobine), qui augmente localement dans les aires activées suite à un apport accru en sang frais.Champ lexical : imagerie par Résonance Magnétique Fonctionnelle | iRM fonctionnelle

IRMf

Le smartphone est un téléphone mobile que ses fonctions rapprochent de l’ordinateur portable et de l’appareil photo numérique. En France il est passé dans l’usage courant de l’appeler mobile, téléphone mobile ou smartphone. Il est très rare d’employer la terminologie québécoise qui parle de téléphone intelligent et ne signifie pas grand-chose aux Français.Les fonctions les plus recherchées d’un smartphone Outre la téléphonie, le smartphone peut être doté, selon son prix :d’un écran tactile ;d’un appareil photo et d’une caméra numérique ;de la reconnaissance et de la synthèse vocale ; d’une calculatrice ;d’un agenda et d’un aide-mémoire ;la cartographie numérique, la boussole voire le GPS ;la reconnaissance faciale. Le smartphone est toujours connecté à Internet et il est facile de télécharger les applications de son choix.Les multiples critères qui déterminent le prix d’un smartphone En plus des fonctions qui l’apparentent à un ordinateur portable, le prix d’un smartphone est influencé par plusieurs critères : la taille et la résolution de l’écran ;la capacité de stockage (il est conseillé d’opter pour une capacité minimale de 64 Go) ;l’autonomie ; la résolution vidéo ;l’étanchéité qui n’est pas si fréquente.Le smartphone ou « téléphone intelligent » désigne un téléphone mobile doté de fonctionnalités évoluées : navigation sur Internet, lecture de vidéos, de musique, jeux vidéo, courrier électronique, vidéoconférence… © liewcf, CC by-sa 2.0À quoi sert un smartphone ? Dans les années 1990 le téléphone portable était encore très peu répandu. Il manifestait un niveau de revenus. Aujourd’hui 84 % des Français possèdent un smartphone et 35 % de ses usagers l’ont obtenu avant l’âge de douze ans. L’appareil s’est donc considérablement banalisé. On peut distinguer deux types d’usages : 1. Les usages personnels du smartphoneLe succès du smartphone tient pour beaucoup à son utilité pratique. La généralisation du téléphone portable a mis fin à l’époque du rendez-vous manqué où il était indispensable de se fixer un lieu et une heure précise pour se retrouver. Il est également devenu difficile de se perdre puisque l’appareil vous aide à vous géolocaliser. On peut aisément connaître la météo. Le portable revêt également une dimension conviviale et ludique : on échange des photos et des vidéos, par le biais des réseaux sociaux qui sont très prisés et notamment de Snapchat. Les trois quarts des Français ont utilisé leur portable pour maintenir un lien social au cours de la pandémie de coronavirus. Le jeu vidéo est également très apprécié. 2. Les usages professionnels du smartphone Le smartphone occupe une place très importante dans les professions nomades ou itinérantes qu’il s’agisse des commerciaux et des responsables marketing en relation directe avec le client. Il est particulièrement prisé de certaines professions libérales comme les avocats.Comment marche un smartphone ?Un smartphone est à la fois un téléphone et un ordinateur de poche. Son fonctionnement repose sur ces deux caractéristiques. Il a besoin d’une batterie, d’un chargeur et d’un système d’exploitation.Le système d’exploitation des mobiles est essentielLes grandes marques disposent généralement de leur propre système d’exploitation qui est régulièrement mis à jour à distance. On peut notamment citer BlackBerry OS de RIM, Android de Google, Windows Phone de Microsoft, etc.La batterie et le chargeur, outils indispensables aux smartphones La batterie est nécessaire pour alimenter le smartphone et surtout l’écran qui est le plus gros consommateur d’énergie. Et le chargeur permet à la batterie de se recharger.Champ lexical : mobile | téléphone intelligent

Smartphone

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Gr&acirc;ce &agrave; la [popupdefinition id=3963]r&eacute;alit&eacute; augment&eacute;e[/popupdefinition], le chirurgien peut voir ce que l'[popupdefinition id=14131]&oelig;il[/popupdefinition] humain ne peut percevoir. Avec des lunettes, ou &agrave; partir d'images projet&eacute;es sur l'&eacute;cran, des d&eacute;tails invisibles apparaissent d&eacute;sormais tr&egrave;s nettement. Cela &eacute;vite au m&eacute;decin de percer un vaisseau important qui, en temps normal, peut &ecirc;tre masqu&eacute;. Ainsi, la r&eacute;alit&eacute; augment&eacute;e permettrait de gagner en pr&eacute;cision et de limiter les risques d'incident.&copy; CNRS Phototh&egrave;que, Cyrille Fr&eacute;sillon

La réalité augmentée au service de la chirurgie

L'œil, également appelé globe oculaire, correspond à l’organe de la vue, captant le signal lumineux avant que l’information ne soit réinterprétée par le cerveau et transformée en formes et en couleurs. Il se compose de différentes régions lui permettant d’assurer sa fonction, de la cornée jusqu’à la rétine. Il est inséré dans une orbite, et on en retrouve une ou plusieurs paires chez bon nombre d’espèces animales, aussi bien chez les arthropodes, les mollusques ou les vertébrés.
Anatomie de l’œil humain
L’œil humain correspond grossièrement à une petite boule de 2,5 cm de diamètre, pesant sept à huit grammes. Comme chez beaucoup de mammifères, le globe oculaire se compose de différentes couches. La plus externe correspond à la sclère, membrane résistante qui donne sa couleur blanche à l’œil en le recouvrant à 80 %, sur laquelle s’insèrent les muscles oculomoteurs. Au centre se trouve la cornée, qui permet de capter les premiers rayons de lumière et de commencer la réfraction.
Sous la sclère, on trouve la choroïde, couche fine irriguée de vaisseaux sanguins et assurant la nutrition de la rétine et de l’iris.
La rétine, située dans le fond du globe oculaire, au contact de la choroïde, correspond à la région directement sensible à la lumière, polarisée principalement par la cornée et le cristallin. Elle est composée de cellules en cônes et en bâtonnets, sensibles aux détails de l’environnement et à la luminosité. C’est à ce niveau que le signal lumineux va être traduit en message nerveux, et être envoyé au cerveau par le nerf optique.
Au centre de l’œil, derrière la cornée, on trouve l’iris, région qui confère sa couleur particulière au globe oculaire. En son centre, on trouve la pupille, région sombre qui, sous l’action de muscles, se contracte ou se dilate pour laisser passer plus ou moins de lumière, à l’instar d’un diaphragme sur un appareil photo.
L’essentiel du volume de l’œil (90 %) est dû à l’humeur vitrée, liquide gélatineux situé en arrière du cristallin, qui donne au globe oculaire sa consistance. Il contribue également à la réfraction de la lumière.
Les yeux composés
Si l’Homme, les autres vertébrés et d’autres groupes possèdent deux yeux simples, ce n’est pas le cas chez tous les animaux. Ainsi, de nombreux arthropodes, comme les mouches, les libellules ou les crabes possèdent des yeux composés, c’est-à-dire un ensemble de photorécepteurs appelés ommatidies. Certains de ces animaux peuvent posséder jusqu’à cinq yeux composés.Champ lexical : yeux | globe oculaireChamp lexical : yeux | globe oculaire

La réalité augmentée désigne une interface virtuelle, en 2D ou en 3D, qui vient enrichir la réalité en y superposant des informations complémentaires.Principe et fonctionnement de la réalité augmentéeLa technologie fonctionne par l’intermédiaire d’un terminal qui filme le monde réel et y incruste en direct des objets virtuels, animations, textes, données, sons que l’utilisateur visionne à partir de l’écran. Il peut s’agir d’un smartphone, d’une tablette tactile, d’une paire de lunettes, d’un casque ou d’un système d’affichage tête haute.La synchronisation du monde réel et des informations virtuelles se fait à partir de la géolocalisation et des capteurs embarqués (accéléromètre, gyroscopes…) qui situent l’utilisateur par rapport à son environnement et adaptent l’affichage à ses mouvements.Applications de la réalité augmentée : formation, jeux vidéo…Les domaines d’applications touchent aussi bien les loisirs (avec les jeux vidéo) que l’éducation, la médecine, mais aussi l’industrie. L’un des secteurs qui a le plus recours à la réalité augmentée est celui de la formation : cela permet à des techniciens d’apprendre de nouvelles procédures en conditions réelles. Par exemple, face à un nouvel appareil, la personne peut découvrir la procédure de démontage étape par étape en voyant les instructions s’afficher en temps réel.Dans le domaine culturel, des applications de réalité augmentée permettent aux touristes ou aux visiteurs de musées de découvrir l’histoire des lieux ou des œuvres en pointant la caméra de leur smartphone dans leur direction. En France, l’un des principaux évènements consacrés à la réalité augmentée est le salon Laval Virtual qui permet de découvrir chaque année les dernières tendances en la matière.Notre dossier : La réalité augmentée et ses applicationsLa réalité augmentée c'est quoi ?Depuis plusieurs années, les musées utilisent la réalité augmentée pour améliorer l’expérience des visiteurs. "Au musée d'Orsay, les dispositifs de réalité augmentée au service de l'art n'ont pas résisté bien longtemps au public !" © par dalberaS’appuyer sur le réel en y ajoutant des éléments virtuels pourrait constituer une signification résumée de la réalité augmentée. Souvent confondue à tort avec la réalité virtuelle, qui correspond à une immersion totale dans un univers virtuel, la réalité augmentée désigne toutes les technologies qui utilisent des éléments réels enrichis par des éléments virtuels. Concrètement, qu’est-ce que tout cela signifie ? On parle de réalité augmentée lorsque des objets virtuels viennent s’ajouter à une situation réelle. Par exemple, lorsqu’un site touristique s’équipe de bornes pour que les visiteurs découvrent l’aspect du lieu à l’ère médiévale. Les informations qui se superposent à la réalité sont ajoutées en temps réel, pour permettre au spectateur de vivre la scène qui se déroule devant lui de façon interactive. Pour cette raison, on parle de réalité augmentée, car les éléments virtuels augmentent la qualité de l’expérience réelle. La réalité augmentée comment ça marche ?Le principal défi de cette technologie est de garantir une parfaite harmonie entre la situation réelle et les objets virtuels qui viennent s’y ajouter. Le secret de cette réussite repose sur la géolocalisation et la présence de nombreux capteurs comme le gyroscope et l’accéléromètre. La technique de la réalité augmentée consiste à placer des images de synthèse sur des images réelles. Lorsque l’utilisateur consulte l’écran de son téléphone ou de son ordinateur, les données informatiques s’ajoutent en temps réel aux images filmées. On parle alors de champ de vision stéréoscopique. Les capteurs insérés, qui « connaissent » la position de la caméra, indiquent celle de l’utilisateur. Ces informations permettent de savoir quand et comment les éléments fictifs doivent être ajoutés. La réalité augmentée a beaucoup évolué et incorporé régulièrement de nouvelles améliorations. Le concept des images d’accroche figure parmi les principales avancées. Plusieurs bouts d’image, par exemple le bord d’une falaise, sont insérés dans la base de données. Lorsque la caméra est orientée vers la côte, l’image du bord de la falaise est immédiatement localisée et les informations associées sont affichées sur l’écran. À quoi sert la réalité augmentée ?Améliorer l’expérience utilisateur est la première explication qui nous vient à l’esprit lorsqu’on évoque la réalité augmentée. Grâce à cette technologie, les touristes peuvent lire des informations liées au monument qu’ils visitent en temps réel. La réalité augmentée a par ailleurs un grand intérêt pédagogique. Les scientifiques et les enseignants l’utilisent pour illustrer leurs explications à leurs patients et leurs élèves, en superposant par exemple l’image d’un cœur et vaisseaux sanguins sur le corps d’une personne pour expliquer le fonctionnement du système cardiovasculaire. Les champs d’application de la réalité augmentée sont vastes. Outre le tourisme, la science et l’éducation, cette technologie est employée : dans l’industrie des jeux vidéo ;dans l’édition pour imprimer des livres interactifs ;dans le e-commerce pour inciter les clients à faire leurs achats en ligne ;en cuisine pour mieux comprendre les étapes à suivre pour une recette ;dans la police dans certains pays pour offrir aux agents un système mobile de reconnaissance faciale.

Réalité augmentée

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Cette image a &eacute;t&eacute; prise gr&acirc;ce &agrave; des [popupdefinition id=14915]ultrasons[/popupdefinition]. Il s'agit d'une coupe transversale d'une [popupdefinition id=3017]art&egrave;re[/popupdefinition] humaine. La partie en bleu laisse appara&icirc;tre des [popupdefinition id=2982]anomalies[/popupdefinition] dans la paroi de ce vaisseau sanguin. Comment le savoir autrement ?&copy; CNRS Phototh&egrave;que, Elsabeth Brusseau, J&eacute;r&eacute;mie Fromageau, Phlippe Delachartre, Didier Vray

Coupe transversale d'une artère humaine obtenue grâce aux ultrasons

En médecine, une anomalie se définit comme une altération d’un organisme d’un point de vue anatomique, physiologique ou fonctionnel en regard de ce qui est considéré comme normal. Pouvant provenir de causes multiples (facteurs environnementaux tératogènes, radioactivité, drogues, certains médicaments ou génétiques), une anomalie, selon le type de malformation qu’elle engendre, sera qualifiée de mineure ou causer des handicaps sévères.Une surveillance épidémiologique des anomalies congénitalesAu cours du développement de l’embryon, un dysfonctionnement peut altérer un organe ou un tissu ayant pour conséquence une malformation congénitale. Découverte à la naissance ou lord d’un examen prénatal, elle peut entraîner un lourd handicap, être létale ou a contrario sans impact fonctionnel majeur pour l’individu. En France il existe une surveillance épidémiologique de ces malformations, d’autant que ces données permettent d’étudier les effets potentiellement tératogènes de certaines substances (association entre le valproate de sodium, utilisé comme antiépileptique et la spina bifida, malformation de la colonne vertébrale). Parmi ces anomalies, 21 sont surveillées, choisies en raison de leur fréquence dans la population ou de leur gravité. Certaines affectent l’appareil cardio vasculaire (coarctation de l’aorte, tétralogie de Fallot...) ou les membres (polydactylie…)La polydactylie (un ou plusieurs doigts ou orteils supplémentaires est une anomalie congénitale © Drgnu23, Wilipedia commons, CC BY-SA 3.0Des tests de dépistage des anomalies pendant la grossesseBien que les anomalies congénitales peuvent provenir de facteurs environnementaux, génétiques ou infectieux, il est toujours complexes d'en connaître la cause exacte. En France, un système de dépistage est cependant mis en place pour prévenir ou détecter certaines de ces altérations. Des tests sérologiques seront proposés (VIH, Syphilis, Toxoplasmose) dés les premières semaines de grossesse. D'autres tests peuvent mettre en évidence un accident survenu durant la division cellulaire affectant le nombre ou la forme des chromosomes dans le caryotype de l'enfant. Bien que 50% de ces anomalies entraînent des avortements spontanés, certaines d’entre elles conduisent à des malformations somatiques pour l’enfant comme par exemple la trisomie 21 entrainant le syndrome de Down.

Anomalie

Un ultrason est une onde de même nature que les ondes sonores, mais dont la gamme de fréquence se situe entre 20 kilohertz et plusieurs centaines de mégahertz. Cette gamme est trop élevée pour que l’oreille humaine puisse la percevoir.Découverte et premières utilisations des ultrasonsLa découverte et l'utilisation des ultrasons remontent à plusieurs siècles, mais leur étude scientifique approfondie a commencé beaucoup plus récemment. Les premiers rapports sur les effets des ultrasons remontent au milieu du XVIIIe siècle, lorsque le scientifique italien Lazzaro Spallanzani, un biologiste italien, a mené des expériences sur les chauves-souris, découvrant que celles-ci naviguaient en utilisant l'écholocation, un processus qui implique des ultrasons. Bien que la nature exacte de ce phénomène ne fut pas comprise à l'époque, ses travaux ont jeté les bases de la compréhension des ultrasons dans le monde naturel et ont influencé les recherches ultérieures sur le sujet.Ce n'est qu'au XIXe siècle que les ultrasons ont commencé à être étudiés scientifiquement. En 1877, le physicien anglais Lord Rayleigh a publié sa « Théorie du son », dans laquelle il a prédit l'existence d'ondes sonores au-delà de la portée de l'audition humaine. Parallèlement, Francis Galton, un savant britannique, mène aussi ses recherches sur la capacité des humains et des animaux à entendre des sons à différentes fréquences.Au début du XXe siècle, avec le développement de la technologie, les scientifiques ont commencé à créer des dispositifs capables de produire et de détecter des ultrasons. Pendant la Première Guerre mondiale, le physicien français Paul Langevin a développé un dispositif d'écho sonar pour détecter les sous-marins, qui utilisaient des ultrasons. Les échographes médicaux utilisent des ultrasons pour produire des images des tissus et des organes à l'intérieur du corps. © New Africa, Adobe StockQuel ultrason pour quel usage ? Les ultrasons peuvent être classés en différentes catégories en fonction de leur fréquence, de leur puissance et de leurs applications. Voici quelques-unes des catégories courantes d'ultrasons :Ultrasons diagnostiques : ils sont utilisés dans le domaine médical pour produire des images des tissus et des organes à l'intérieur du corps. Ils ont généralement une fréquence comprise entre 2 et 18 mégahertz (MHz) ;Ultrasons thérapeutiques : ils sont utilisés pour traiter diverses affections médicales, telles que les douleurs musculaires et articulaires, les fractures osseuses et les tumeurs. Ils ont généralement une fréquence comprise entre 0,8 et 3 MHz et une puissance plus élevée que les ultrasons diagnostiques.Ultrasons industriels : ils sont utilisés dans diverses applications industrielles, telles que le nettoyage, la découpe, le soudage et l'inspection non destructive des matériaux. Ils ont généralement une fréquence comprise entre 20 et 400 kilohertz (kHz) et une puissance élevée.Ultrasons à haute intensité : ils sont utilisés dans des applications telles que la sonochimie, la destruction des cellules cancéreuses et la fragmentation des calculs rénaux. Ils ont généralement une fréquence comprise entre 20 kHz et 2 MHz et une puissance très élevée.Ultrasons à basse fréquence : ils sont utilisés dans des applications telles que la communication avec les animaux, la détection de fuites de gaz et la mesure de distance. Ils ont généralement une fréquence comprise entre 20 et 100 kHz.Les ultrasons et les animauxDe nombreux vertébrés terrestres, les chiens par exemple, peuvent entendre les ultrasons. D’autres, comme les chauves-souris, sont même capables d’en émettre pour caractériser leur environnement, ce phénomène est l’écholocation ou écholocalisation.L'écholocationL'écholocation est un processus par lequel certains animaux utilisent des sons pour localiser des objets ou des proies dans leur environnement. Le terme « écholocation » est dérivé des mots écho et localisation, car les animaux émettent des sons et écoutent les échos qui reviennent pour déterminer la distance, la taille et la forme des objets. Les dauphins sont capables de se diriger grâce aux rebonds des ultrasons qu’ils envoient. © Eva Polikarpova, Adobe StockLes chauves-souris sont probablement les animaux les plus connus pour utiliser l'écholocation. Elles émettent des ultrasons par leur bouche ou leur nez, qui se reflètent sur les objets environnants et reviennent à leurs oreilles sous forme d'échos. Elles peuvent déterminer la distance, la taille et la forme des objets en fonction du temps qu'il faut pour que les échos reviennent et de la force de l'écho. Les dauphins et les baleines utilisent également l'écholocation pour naviguer dans l'eau et trouver de la nourriture. Ils émettent des clics à haute fréquence à travers leur melon (une structure graisseuse dans leur tête) et écoutent les échos qui reviennent pour localiser les objets. Certains oiseaux (guacharos des cavernes et engoulevents) et certains insectes (papillons de nuit et coléoptères) aussi utilisent l'écholocation.Produire des ultrasonsLes ultrasons sont produits par transformation d’une énergie électrique, transportée par des courants alternatifs de fréquence élevée, en énergie mécanique. Comme les autres ondes sonores, les ultrasons sont des ondes mécaniques qui se propagent dans un milieu matériel (comme l'air, l'eau ou un solide) en provoquant des vibrations des particules du milieu. Les ultrasons ont des longueurs d'onde plus courtes et des fréquences plus élevées que les ondes sonores audibles, ce qui leur confère des propriétés uniques qui les rendent utiles dans diverses applications.Artificiellement, les ultrasons peuvent être produits à l'aide de divers dispositifs. Il existe trois types d’émetteurs d'ultrasons :les générateurs piézoélectriques sont des dispositifs qui convertissent l'énergie électrique en énergie mécanique (et vice-versa) en utilisant l'effet piézoélectrique. Ils sont composés de lamelles de quartz collées entre deux disques d'acier. Lorsqu’un courant alternatif parcourt les disques, les lames se déforment à la même fréquence que celle de la tension appliquée. Elles produisent des vibrations mécaniques transmises au milieu ;les émetteurs magnétostrictifs utilisent un matériau qui se dilate ou se contracte en réponse à un champ magnétique. Ils jouent sur la variation des dimensions d’un corps ferromagnétique lorsque celui-ci est placé dans un champ magnétique variable. Lorsqu'un courant alternatif est appliqué à un fil enroulé autour du matériau, celui-ci vibre à la fréquence du courant, produisant des ultrasons.les émetteurs électrostrictifs sont des dispositifs qui utilisent le phénomène d'électrostriction pour produire des ultrasons. L'électrostriction est une propriété des matériaux qui provoque une déformation mécanique lorsqu'un champ électrique est appliqué. Dans un émetteur électrostrictif, un matériau électrostrictif est soumis à un champ électrique alternatif, ce qui provoque des vibrations mécaniques à haute fréquence qui génèrent des ultrasons.la cavitation acoustique se produit lorsqu'une onde sonore de haute intensité traverse un liquide, provoquant la formation et l'effondrement de bulles de vapeur. L'effondrement des bulles produit des ondes de choc qui peuvent générer des ultrasons.

Ultrason

Les artères, composantes essentielles du système circulatoire, jouent un rôle fondamental dans le transport du sang oxygéné et des nutriments vers tous les tissus du corps. Fonction des artèresLes artères fonctionnent comme des autoroutes sanguines, transportant le sang oxygéné du cœur vers les organes et les tissus. Ce réseau vasculaire dynamique assure une distribution efficace des éléments essentiels nécessaires au métabolisme cellulaire. Les artères jouent ainsi un rôle vital dans le maintien de la santé et de la fonctionnalité de l'ensemble du corps.Quelle est la structure d'une artère ?La structure des artères est composée de trois couches distinctes. L'intima, la couche la plus interne, est en contact direct avec le sang. La média, au milieu, est principalement constituée de cellules musculaires lisses, régulant le diamètre de l'artère et le flux sanguin. L'adventice, la couche externe, offre un soutien structurel et abrite les vaisseaux sanguins nourrissants l'artère elle-même.Quelle est l'artère principale du corps humain ?L'aorte, la plus grande artère du corps humain, émerge directement du cœur, transportant le sang riche en oxygène vers les artères plus petites et les capillaires. Elle se divise ensuite en plusieurs artères majeures, assurant une distribution systémique du sang oxygéné à tous les organes et tissus du corps.Quels sont les symptômes d'une artère bouchée ?Une artère bouchée peut entraîner des symptômes variés, tels que des douleurs thoraciques (angine de poitrine), une faiblesse ou un engourdissement dans les membres, des difficultés respiratoires, des étourdissements, voire des crises cardiaques ou des accidents vasculaires cérébraux (AVC). Ces signes nécessitent une attention médicale immédiate pour prévenir des complications graves.

Artère

5231_coupe-transversale-d-une-artere-humaine-obtenue-grace-aux-ultrasons

L'imagerie biom&eacute;dicale ne permet pas uniquement de voir &agrave; l'int&eacute;rieur du corps humain. Gr&acirc;ce &agrave; elle, il est aussi possible d'agir l&agrave; o&ugrave; il faut. Maintenant, se d&eacute;veloppent des [popupdefinition id=8433]robots[/popupdefinition] qui ins&egrave;rent des aiguilles &eacute;mettant des radiations au centre d'une [popupdefinition id=2540]tumeur[/popupdefinition] dans l'[popupdefinition id=3009]appareil digestif[/popupdefinition] afin de la d&eacute;truire. Cette intervention est guid&eacute;e par [popupdefinition id=2840]scanner[/popupdefinition].&copy; CNRS Phototh&egrave;que, Cyrille Fr&eacute;sillon

Les robots guidés par scanner, l'avenir de la chirurgie ?

Le robot est une machine alliant électronique, informatique et mécanique. Elle conçoit mécaniquement des tâches. Il a donné naissance à la robotique. Le mot apparaît pour la première fois dans une pièce écrite en 1920 par le dramaturge tchécoslovaque Karel Čapek qui a probablement pensé au fameux golem dont le robot est la figuration réelle et moderne. Il existe deux types de robots.1. Le robot assistant sans forme humaineCe type de robot est une machine qui exécute des tâches pénibles ou dangereuses qui avaient été attribuées aux domestiques, aux O.S. (ouvriers spécialisés) ou aux manœuvres comme la peinture ou le soudage des automobiles, aspirateurs, tondeuses à gazon, etc. Sous l’influence de l’intelligence artificielle et de l’informatique, les robots remplissent des tâches nettement plus complexes et délicates comme la conception assistée par ordinateur. 2. Le robot androïde ou animal Le robot à forme humaine ou animalière a peuplé l’imaginaire des années 1970 et 1980. Il existe aujourd’hui et on peut en fournir quelques exemples :
le robot roulage assure la circulation routière à Kinshasa ;
Topio, le robot vietnamien, qui joue au ping-pong ;
Enon, doué d’une capacité de reconnaissance vocable.
Il existe aussi des robots-chiens et des robots-licornes.Aibo, le robot-chien de Sony, un robot autonome et de compagnie qui a vu le jour en 1999. © SonyÀ quoi sert un robot ? La robotique a démultiplié les usages du robot et il n’est plus possible d’en faire une liste exhaustive comme on aurait jadis pu le faire. On peut toujours distinguer néanmoins le robot domestique et ludique de ses applications macro-économiques.Le robot aux usages macro-économiquesOn peut user du terme de macro-économie pour qualifier le robot dont les usages ne sont pas strictement domestiques ou ludiques :
le robot destiné à l’agriculture et à l’élevage. Il existe notamment des robots de traite ;
le robot industriel ;
le robot spatial. En 2021, la Nasa a envoyé une astromobile sur Mars ;
le robot médical à l’exemple du Da Vinci qui peut diagnostiquer et opérer les patients ;
le robot militaire qui pourrait tendre vers l’objectif séculaire du zéro mort pour l’armée qui l’emploie.
Le robot ludique et domestique Le robot aspirateur ou le robot tondeuse à gazon sont capables de fonctionner sans intervention d’un être humain.Les robots ludiques, voire sociaux sont en plein essor : ils peuvent notamment jouer avec les enfants autistes. Le robot espagnol Aiko est notamment destiné aux enfants et aux personnes âgées.Portée par les progrès en électronique et en informatique, la robotique a fait ces dernières années des pas de géant. Jean-Claude Heudin, directeur du laboratoire de recherche de l’Institut international du multimédia, nous explique au cours de cette interview quels sont les enjeux qui se cachent derrière la création de robots humanoïdes. © Futura-Sciences Comment fonctionne un robot ?
Comme un ordinateur, le robot est piloté par une unité centrale, que l’on appelle un système embarqué. Elle contient le logiciel qui commande à l’ensemble de la machine, pensée comme un être humain. 
Le système embarqué du robot 
Le système embarqué contient à la fois le logiciel et le matériel informatique. Il s’agit d’une unité centrale qui comprend selon le degré de complexité de l’appareil : 

une séquence d’automatisme ;
un logiciel informatique ;
une intelligence artificielle ;

Le système embarqué a naturellement besoin d’une source d’énergie :

le générateur électrique ;
la batterie d’accumulateurs électriques ;
le moteur à essence.

Le reste du robot 
Un robot se compose de plusieurs organes qui exécutent les décisions du système embarqué :

les capteurs, qu’il s’agisse des caméras ou des sondeurs ;
les microprocesseurs et les microcontrôleurs ;
les actionneurs comme les moteurs électriques.

Robot

Une tumeur est une grosseur plus ou moins volumineuse due à une multiplication excessive de cellules. Elle peut être bénigne (cellules normales) ou maligne (cellules cancéreuses) et se localiser dans n’importe quelle partie du corps. Une tumeur est due à l’accumulation d’anomalies génétiques qui permettent aux cellules de se diviser de façon désordonnée au lieu de mourir comme elles le devraient.Tumeurs bénignes et malignesLes tumeurs bénignes se développent localement et restent cantonnées au tissu dans lequel elles ont pris naissance. Elles peuvent cependant atteindre un volume important, comprimant les tissus voisins. Elles ne récidivent pas après ablation chirurgicale et ne métastasent jamais.Les tumeurs malignes (cancer) sont constituées de cellules anormales. Elles ont des contours irréguliers et vont envahir les tissus environnants avec l’éclosion de tumeurs secondaires dans d’autres organes (métastases). Elles ont tendance à récidiver même après ablation totale et aboutissent à la mort si elles ne sont pas traitées.Certaines tumeurs sont dites précancéreuses, c’est-à-dire qu’elles contiennent des cellules anormales susceptibles de dégénérer en cancer. Le carcinome est la tumeur précancéreuse la plus connue : ses cellules prolifèrent de façon anormale mais n’envahissent pas les tissus voisins.Le seul moyen de déterminer le type de tumeur est d’effectuer une biopsie pour analyser la présence ou non de cellule cancéreuse.La tumeur a tendance à grossir naturellement grâce à l’angiogenèse et à produire des métastases. © Kateryna_Kon, FotoliaÉvolution de la tumeurUne tumeur a tendance à grossir naturellement : elle envoie des signaux indiquant de fabriquer de nouveaux vaisseaux sanguins pour fournir de l’oxygène et du sang à ses cellules (angiogenèse). Lorsque les cellules sont cancéreuses, elles peuvent se détacher de la tumeur et circuler dans le sang ou le système lymphatique pour se propager à d’autres organes (métastases). La tumeur peut réapparaître après ablation, car il suffit d’une seule cellule cancéreuse pour que celle-ci se divise et recommence à proliférer.

Tumeur

Également appelé tomodensitomètre ou scanographe, le scanner est un appareil qui « balaie » la région à explorer de façon à réaliser des images en coupes fines (ou « en tranches ») de l’organisme. Il permet ainsi de déterminer très précisément la localisation et l’étendue d’une lésion sur un organe ou un tissu. L’examen scanographique est réalisé par un radiologue, au sein d’un service hospitalier ou en médecine de ville.
Pratique du scanner
 Cerveau, cœur, poumons, artères, foie, vésiculaire biliaire… Les indications du scanner sont larges, dans la mesure où cet examen permet d’explorer la plupart des organes. Il est d’ailleurs souvent prescrit pour préciser les résultats d’une radiographie ou d’une échographie.
 Déroulement de l’examen
 L’examen scanographique utilise des rayons X émis par une source rotative placée dans un tube qui ressemble à un « tunnel ». Contrairement à une radiographie classique, la source de rayonnement n’est donc pas fixe. Elle tourne autour de l’organe à explorer. Les rayons sont plus ou moins absorbés par les tissus, en fonction de la densité de ces derniers. Les données recueillies après le passage des rayons sont ensuite traitées par un ordinateur, puis converties en images. Celles-ci montrent généralement des « coupes » de la partie explorée, d’une épaisseur de 1 à 10 millimètres par « tranche ». Bien souvent, l’examen nécessite l’injection préalable d’un produit de contraste. Celui-ci permet d’améliorer la lisibilité des clichés. Celui-ci est généralement injecté par voie intraveineuse mais un scanner abdominal par exemple, pourra être précédé d’un lavement. Dans la salle d’examen, le patient est allongé sur un lit qui va lentement se déplacer dans le « tunnel ». Il doit rester immobile, parfois même cesser de respirer à la demande. Ses bras sont disposés le long du corps ou derrière sa tête, selon la partie du corps qui est examinée. L’examen dure en moyenne une quinzaine de minutes.
 Risques éventuels du scanner
 L’examen scanographique n’est pas douloureux. Comme il fait appel aux rayons X, quelques précautions sont indispensables, notamment en cas de grossesse. L’injection du produit de contraste peut aussi entraîner des réactions allergiques. Les professionnels de santé recommandent ainsi aux patients de leur communiquer le maximum d’informations sur leur état de santé : antécédents allergiques donc, mais aussi cardiaques, rénaux, pulmonaires ou diabétique.Champ lexical : tomodensitométrie | tomodensitomètre | scanographe

Scanner

L'appareil digestif est responsable de la transformation des aliments, de leur dégradation en protéines, en glucides, en sels minéraux, en oligo-éléments, en lipides et en d'autres substances utilisables par l'organisme, et du passage de ces nutriments dans la circulation sanguine de façon à ce qu'ils puissent être employés par l'organisme.

Appareil digestif

5217_les-robots-guides-par-scanner--l-avenir-de-la-chirurgie--

&Agrave; la diff&eacute;rence de l'[popupdefinition id=4396]IRM fonctionnelle[/popupdefinition], la [popupdefinition id=10991]magn&eacute;toenc&eacute;phalographie[/popupdefinition] (MEG) mesure l'activit&eacute; magn&eacute;tique du [popupdefinition id=3125]cerveau[/popupdefinition] en temps r&eacute;el. Ainsi, ce sch&eacute;ma permet de visualiser les r&eacute;gions du cerveau qui s'activent en m&ecirc;me temps qu'une main d&eacute;place une souris.&copy; CNRS Phototh&egrave;que, Sylvain Baillet, Karim Jerbi

La magnétoencéphalographie (MEG), pour lire le cerveau

Technique d'imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM) permettant de cartographier les activités fonctionnelles du cerveau. Le principe consiste à mesurer l'oxygénation (rapport oxyhémoglobine/désoxyhémoglobine), qui augmente localement dans les aires activées suite à un apport accru en sang frais.Champ lexical : imagerie par Résonance Magnétique Fonctionnelle | iRM fonctionnelleChamp lexical : imagerie par Résonance Magnétique Fonctionnelle | iRM fonctionnelle

La magnétoencéphalographie est une méthode de mesure des champs magnétiques générés par les neurones du cerveau. Elle permet une visualisation in situ de l'activité cérébrale. La magnétoencéphalographie s'applique principalement en neurologie, mais aussi en cardiologie.Principes fondamentaux de la magnétoencéphalographieLa magnétoencéphalographie (MEG) exploite les champs magnétiques extrêmement faibles produits par l'activité neuronale. Ces champs sont mesurés par des capteurs très sensibles appelés magnétomètres. Les magnétomètres utilisés en MEG sont souvent des SQUIDs (Superconducting Quantum Interference Devices), qui peuvent détecter des champs magnétiques de l'ordre du femtotesla.Cette sensibilité exceptionnelle permet à la MEG de cartographier l'activité cérébrale avec une résolution temporelle de l'ordre de la milliseconde. De plus, contrairement à d'autres techniques d'imagerie cérébrale, la MEG est une méthode non invasive et ne nécessite pas d'exposition à des radiations ionisantes, ce qui la rend particulièrement précieuse pour des études répétées ou à long terme.Applications cliniques de la magnétoencéphalographieBien qu'initialement utilisée en recherche, la MEG a gagné une place de choix dans le domaine clinique, notamment en neurologie où elle sert à :
Localiser les zones du cerveau responsables de fonctions spécifiques (comme le langage ou les mouvements) avant des opérations chirurgicales.
Détecter les anomalies dans l'activité cérébrale, telles que celles produites par l'épilepsie, en vue de leur traitement.
Évaluer les dysfonctionnements neurologiques et les dégâts cérébraux.
En cardiologie, la MEG peut également être utilisée pour étudier l'activité électrique du cœur, bien que son application dans ce domaine soit moins répandue comparativement à son utilisation en neurologie.Avantages comparatifs de la magnétoencéphalographieLa MEG offre plusieurs avantages par rapport aux autres techniques d'imagerie cérébrale :

Haute résolution temporelle : En mesure de suivre les processus neuronaux en temps quasi réel, elle est cruciale pour comprendre les dynamiques rapides du cerveau.

Non invasivité : Ne nécessitant aucun contact physique intrusif ni radiations, elle est particulièrement adaptée pour les patients sensibles tels que les enfants ou les personnes ayant des conditions médicales multiples.

Précision spatiale : Bien que légèrement inférieure à celle de l’IRMf, la localisation des sources d'activité neuronale reste très précise, facilitant ainsi les interventions chirurgicales ciblées et la recherche en neurosciences.
La magnétoencéphalographie est une méthode d'imagerie puissante et non invasive qui est de plus en plus utilisée pour comprendre les mécanismes sous-jacents du cerveau et pour aider à diagnostiquer et traiter des maladies neurologiques. Avec l'avancement de la technologie et le développement de nouveaux magnétomètres plus sensibles, son utilité et sa précision continuent de s'améliorer, promettant de nouvelles découvertes dans le domaine de la neuroscience et au-delà.

Magnétoencéphalographie

5219_la-magnetoencephalographie--meg---pour-lire-le-cerveau

Dans le [popupdefinition id=3125]cerveau[/popupdefinition], chaque r&eacute;gion est sp&eacute;cialis&eacute;e. L'[popupdefinition id=4396]IRM fonctionnelle[/popupdefinition] r&eacute;v&egrave;le les zones actives durant une activit&eacute; particuli&egrave;re. Ainsi, ce sujet a pu voir des images &eacute;rotiques et s'est &eacute;galement vu proposer de l'[popupdefinition id=14862]argent[/popupdefinition]. Ces deux &laquo; r&eacute;compenses &raquo; n'activent pas les m&ecirc;mes parties du [popupdefinition id=3186]cortex[/popupdefinition] orbitofrontal.&copy; CNRS Phototh&egrave;que,&nbsp;Guillaume Sescousse, J&eacute;r&ocirc;me Redoute, Jean-Claude Dreher

L'IRM fonctionnelle, l'outil pour lire dans les pensées

Technique d'imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM) permettant de cartographier les activités fonctionnelles du cerveau. Le principe consiste à mesurer l'oxygénation (rapport oxyhémoglobine/désoxyhémoglobine), qui augmente localement dans les aires activées suite à un apport accru en sang frais.Champ lexical : imagerie par Résonance Magnétique Fonctionnelle | iRM fonctionnelleChamp lexical : imagerie par Résonance Magnétique Fonctionnelle | iRM fonctionnelleChamp lexical : imagerie par Résonance Magnétique Fonctionnelle | iRM fonctionnelle

De l’Antiquité à la Renaissance, l’argent a été l’un des sept métaux reconnus comme tels. Il a longtemps servi de monnaie d’échange.
Généralités
Symbole : AgNuméro atomique : 47Électrons par niveau d’énergie : 2, 8, 18, 18, 1Masse atomique : 107,87Isotopes les plus stables : 107Ag stable avec 60 neutrons (51,839 %), 109Ag stable avec 62 neutrons (48,161 %)Série : métaux de transitionGroupe, période, bloc : 11, 5, dDensité : 10,50 (20 °C), 9,35 (liquide, 961,9 °C), 9,05 (liquide, 1.250 °C)Point de fusion : 2.162 °CPoint d’ébullition : 2.212 °C
Historique de l’argent
L’argent est connu depuis l’Antiquité. On estime que son extraction a commencé aux environs de 3000 avant J.-C. en Anatolie, dans la Turquie actuelle.
Propriétés de l’argent
Métal blanc brillant, l’argent est très ductile et malléable, un peu plus dur que l’or. Il possède la conductivité électrique la plus élevée parmi les métaux, meilleure encore que celle du cuivre. De plus, il reste conducteur même sous forme oxydée. C’est aussi le métal avec la plus importante conductivité thermique.
Utilisation de l’argent
Les applications de l’argent sont très diverses. En orfèvrerie et en joaillerie, il sert de métal de recouvrement. C’est aussi un métal employé dans certaines pièces de monnaie. Sa conductivité électrique le prédestine au secteur électronique. La photosensibilité des sels d’argent était employée en photographie argentique. Dans le domaine musical, l’argent permet de fabriquer des instruments et les membranes des haut-parleurs. Les nanotechnologies emploient aussi l’argent, notamment pour les textiles.
Effets de l’argent sur la santé
Des sels d’argent solubles comme AgNO3 peuvent devenir mortels à hauteur de quelques grammes dans l’organisme. Chez l’Homme, la surexposition chronique à l’argent provoque des anomalies cardiaques ou encore des problèmes cérébraux et nerveux.

Argent

Cortex est le terme médical utilisé pour décrire la couche externe d'un organe ou d'une structure, par opposition à sa couche interne. Le terme est ainsi employé pour la partie périphérique :
du cerveau : le cortex cérébral, situé sous les méninges ;du rein : le cortex rénal est la partie externe du rein, plus pâle et granuleuse, qui recouvre la médulla où se trouvent les pyramides de Malpighi ;des glandes surrénales : le cortex surrénal représente la majeure partie de la glande et entoure la médulla surrénale. Le cortex surrénal fabrique des hormones stéroïdes à partir de cholestérol : les corticostéroïdes, comme l’aldostérone, le cortisol ou la testostérone ;des ganglions lymphatiques : ce cortex contient des lymphocytes ;du poil.
Le cortex cérébral 
Chez l’Homme, le cortex cérébral permet des fonctions élaborées telles que le langage, la mémoire, le raisonnement, la conscience, la commande de mouvements volontaires… La surface du cortex présente des sillons ; le cortex se partage en plusieurs lobes : lobes frontal, pariétal, occipital, temporal…
Le cortex cérébral comprend des aires motrices, des aires sensitives et des aires associatives, qui intègrent les informations pour envoyer des commandes. Le cortex est présent au niveau des deux hémisphères cérébraux, gauche et droit.
Le cortex qui se trouve à la surface des hémisphères cérébraux s’appelle le néocortex ; il se compose de six couches, avec différents types de neurones (cellules pyramidales, étoilées…). Le cortex d’un hémisphère cérébral traite les informations sensorielles et motrices de la partie du corps située au côté opposé.

Cortex

5221_l-irm-fonctionnelle--l-outil-pour-lire-dans-les-pensees

La [popupdefinition id=8217]tomographie par &eacute;mission de positons[/popupdefinition] (TEP) est bas&eacute;e sur la [popupdefinition id=512]radioactivit&eacute;[/popupdefinition]. Gr&acirc;ce &agrave; des traceurs &eacute;metteurs de positons (ou anti&eacute;lectrons) se fixant sur des r&eacute;gions pr&eacute;cises, la&nbsp;position exacte de ces derni&egrave;res est d&eacute;tect&eacute;e.Des troubles sp&eacute;cifiques sont ainsi d&eacute;termin&eacute;s dans certaines r&eacute;gions. Une cam&eacute;ra haute [popupdefinition id=18289]r&eacute;solution[/popupdefinition] permet de visualiser par exemple&nbsp;le [popupdefinition id=3125]cerveau[/popupdefinition] de patients atteints de [popupdefinition id=12214]maladies neurod&eacute;g&eacute;n&eacute;ratives[/popupdefinition], comme [popupdefinition id=3606]Alzheimer[/popupdefinition].&copy; CNRS Phototh&egrave;que, CEA, DSV, Hubert Raguet

La caméra TEP : voir le cerveau grâce à des traceurs radioactifs

Une maladie neurodégénérative correspond à une pathologie progressive qui affecte le cerveau ou plus globalement le système nerveux, entraînant la mort des cellules nerveuses. Les plus célèbres et les plus fréquentes sont la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson mais il en existe d’autres.
Caractéristiques des maladies neurodégénératives
Les maladies neurodégénératives frappent essentiellement les personnes de 65 ans et plus. Elles se caractérisent par la perte progressive de neurones dans des régions plus ou moins localisées du système nerveux, entraînant des complications cognitives, motrices ou perceptives. À terme, elles peuvent conduire à la mort.
Leur origine n’est pas toujours connue précisément. Si la génétique semble impliquée dans certains cas, elles surviennent la majorité du temps de manière isolée. Des produits chimiques (pesticides, métaux lourds) ou des prions ont aussi été identifiés comme coupables chez certains patients. Cependant, il existe d’autres causes au déclenchement de la maladie, mais celles-ci n’ont pas été clairement établies.
Quelques exemples de maladies neurodégénératives
Parmi les maladies neurodégénératives les plus célèbres, on trouve :
la maladie d’Alzheimer ;la maladie de Parkinson ;la sclérose en plaque ;la maladie de Huntington ;la maladie de Creutzfeldt-Jakob…

Maladie neurodégénérative

La maladie d'Alzheimer est une démence liée à une dégénérescence de neurones corticaux. Elle démarre au niveau de l’hippocampe, une région du cerveau impliquée dans la mémoire à court terme. Cette maladie touche en premier lieu les fonctions cognitives et se répercute sur le comportement et l'adaptation sociale des patients. Elle se manifeste par des troubles de la mémoire, des problèmes d’orientation, des difficultés à exécuter certaines tâches simples (téléphoner…), voire des troubles du langage. Progressivement, le patient présente aussi des troubles dans ses mouvements, son humeur (anxiété, irritabilité), ou son sommeil.La maladie d'Alzheimer survient en moyenne autour de 65 ans et concerne actuellement environ 900.000 personnes en France d’après l’Inserm. En moyenne, sur cinq patients, trois sont des femmes et deux des hommes. Les formes héréditaires se manifestent souvent avant 65 ans. Après 80 ans, 15 % des personnes sont concernées. Les personnes présentant des facteurs de risque cardiovasculaires (hypertension, diabète, sédentarité…) sont plus touchées par cette maladie neurodégénérative. Des mutations du gène de l’apolipoprotéine E (APOE) favorisent aussi la maladie d’Alzheimer.Diagnostic et traitement de la maladie d’AlzheimerLe cerveau des patients souffrant de la maladie d’Alzheimer présente :des dépôts amyloïdes : des dépôts du peptide bêta-amyloïde, une molécule naturellement présente dans le cerveau, mais qui peut s’accumuler en formant des plaques séniles toxiques pour le cerveau ;des dégénérescences neurofibrillaires, liées à la présence de la protéine Tau phosphorylée : la structure interne des neurones est désorganisée en présence de cette protéine, d’où la mort des neurones.Le diagnostic de la maladie se réalise à l’aide de tests cognitifs, d’imageries médicales, de bilans sanguins… Le liquide cérébrospinal peut aussi être analysé. La prise en charge de la maladie vise à aider le patient à conserver une certaine autonomie, de l’activité physique et une vie sociale. Il n’existe pas de traitement pour guérir de la maladie d’Alzheimer. Depuis août 2018, certains médicaments prescrits pour réduire les symptômes ne sont plus remboursés par l’assurance-maladie.

Maladie d'Alzheimer

La résolution est utilisée en informatique pour désigner la densité de pixels d’une image. Elle s’exprime en ppi (pixels per inch) ou ppp (pixels par pouce) lorsqu’il s’agit de l’affichage d’un écran et en dpi (dots per inch) ou PPP (points par pouce) pour le rendu d’une imprimante ou d’un scanner. Les unités françaises étant très proches (ppp pour les écrans et PPP pour les impressions), la confusion est courante.Ne pas confondre « résolution » et « définition »Plus la résolution d’une image est élevée et plus elle apparaîtra détaillée et précise. Mais l’œil humain est limité et perçoit les détails d’une image jusqu’à une résolution maximale qui dépend de la distance à laquelle il se situe du sujet. À 20 cm, la précision maximale de l’œil humain correspond à une résolution de 380 dpi. À 1 m, elle est de 76 dpi et à 10 m, elle descend à 7,6 dpi. En termes mathématiques, on estime que le pouvoir de résolution de la vision humaine est d’environ une minute d’arc. Depuis 2012, Apple crée des produits dont les écrans sont qualifiés de « Retina ». Cela fait référence au fait que la résolution angulaire de ces écrans est proche ou supérieure au pouvoir de résolution de la vision humaine. Depuis, d’autres constructeurs proposent des écrans à la résolution plus élevée, ce qui n’est pas toujours justifié dans la mesure où l’œil est incapable de distinguer la différence.On observe couramment un abus de langage du terme « résolution », qui est utilisé par les fabricants, les vendeurs et les développeurs dans l’expression « résolution d’affichage », exprimée en pixels (par exemple 1920x1080 pour la Full HD). Dans ce cas, c’est le mot « définition » qui devrait être utilisé, pour désigner une quantité totale de pixels. Certains logiciels de graphisme de la suite Adobe utilisent le terme « dimension » d’image, tandis que Microsoft le nomme « largeur de trame ». 

Résolution

La radioactivité est avant tout un phénomène naturel.
Radioactivité naturelle
En effet, certains atomes sont instables : on les appelle les « radionucléides ». Ils présentent la propriété de se désintégrer de manière spontanée, pour donner un autre élément, en émettant des particules (électrons, neutrons, etc.) ou des rayonnements électromagnétiques. On dit alors qu’ils sont « radioactifs ».
Notez que la radioactivité modifie la composition du noyau atomique et, par conséquent, la nature de l’atome.
Radioactivité artificielle
La radioactivité peut également avoir une origine artificielle (examen médical, thérapie, rejets d’installations nucléaires, etc.) lorsque le même effet est obtenu par bombardement des noyaux des atomes.
Désintégrations alpha, bêta et gamma
Il existe trois grands types de désintégrations :
La désintégration alpha (α) entraîne l’émission d’un rayonnement α. L’atome perd des protons et des neutrons. Il y a émission d’un noyau d’hélium. Les périodes des désintégrations α sont souvent longues.La désintégration bêta (β) entraîne l’émission d’un rayonnement β. Un neutron se transforme en proton ou vice versa. Il y a, le plus souvent, émission d’un électron et d’un antineutrino ou, parfois, émission d’un positron et d’un neutrino. Les périodes radioactives des désintégrations β sont plus courtes, parfois même très courtes.Le rayonnement gamma (γ) correspond à l’émission de photons énergétiques.
Radioactivité et santé
Pour la population française, la dose de radiations artificielles (hors applications médicales) maximale est fixée à 1 millisievert par an (mSv/an) ; la dose naturelle moyenne est de l’ordre de 4,5 mSv/an. Les rayonnements ionisants émis au cours des désintégrations radioactives peuvent avoir des effets sur la santé. Ils dépendent :
de la dose d’irradiation ;de la nature du rayonnement :le pouvoir de pénétration d’un rayonnement α est faible. Il peut être arrêté par une feuille de papier ;Lorsqu’un atome émet un électron (rayonnement β), celui-ci peut être arrêté par quelques millimètres d’aluminium.Lorsqu’un atome émet un positron (rayonnement β), celui-ci annihile un électron, ce qui produit des rayons γ.Une désintégration α ou β est généralement suivie d’une émission γ. Il faut environ un mètre de plomb ou de béton pour l’arrêter.des modalités d’exposition :on parle d’irradiation lorsque l’exposition est externe ;on parle de contamination lorsque l'exposition est interne (ingestion d’aliments contaminés, par exemple).de l'organe ou du tissu exposé.

Radioactivité

La tomographie par émission de positons, mieux connue sous son acronyme de TEP voire de PET Scan (en anglais), est une technique qui relève de la scintigraphie. C’est un examen à visée diagnostique, reposant sur la détection de positons produits par une substance radioactive administrée au patient par voie intraveineuse. La TEP fournit une image précise de l'activité cellulaire à l'intérieur du tissu observé. Dans tous les cas, elle est réalisée en milieu hospitalier.
Pratique de la tomographie par émission de positons (TEP)
La TEP a des indications diverses. En cancérologie, elle permet le diagnostic de certaines tumeurs malignes. Elle peut aussi être utilisée pour évaluer l’efficacité des protocoles thérapeutiques. En cardiologie cet examen permet d’analyser le flux sanguin, soit dans les artères coronaires, soit dans les cavités cardiaques elles-mêmes. En neurologie, il évalue les fonctions cérébrales et l’intégrité du cerveau. La TEP enfin, peut détecter certaines anomalies inaccessibles aux autres techniques d’imagerie.
Déroulement de l’examen
Avant le début de l’examen, un produit appelé fluorodésoxyglucose (FDG) est synthétisé à partir de fluor18, une molécule radioactive. Comme ce dernier a une demi-vie relativement courte (110 minutes), la TEP nécessite la mise en place d’une logistique précise. Le patient, à jeun depuis la veille, doit observer une période de repos d’environ 45 minutes avant l’examen. Ensuite, le FDG lui est injecté par voie intraveineuse. Le produit est alors métabolisé par les tissus les plus actifs, comme les muscles. C’est pourquoi le patient doit rester une heure au calme, généralement dans la pénombre. Il est ensuite allongé dans une machine ressemblant à un scanner à rayons X, avec un large anneau. Différents détecteurs placés à l’intérieur de l’appareil enregistrent les rayonnements émis par l’organe étudié, restituant des images sur un écran. Des couleurs ou des niveaux de luminosité variés permettent d’identifier des défauts de fonctionnement d’un tissu ou d’un organe. Par exemple, un tissu cancéreux utilise davantage de glucose qu’un tissu normal. Son image sera donc plus lumineuse.
Risques éventuels de la tomographie par émission de positons (TEP)
La quantité de substance radioactive administrée est extrêmement faible, de façon à ne pas affecter le fonctionnement normal de l’organisme. En général, quand le patient sort du service, il peut reprendre normalement ses activités quotidiennes et ne présente aucun risque pour ses proches. Néanmoins, il doit boire beaucoup d’eau pour éliminer la substance radioactive. Cet examen est déconseillé aux femmes enceintes. La présence de la substance radioactive pourrait entraîner un risque – même minime - d’exposition aux rayonnements pour le fœtus. En cas d’allaitement, la patiente devra interrompre celui-ci pendant 24 heures après l’examen. Pendant cette période, le lait doit être tiré et jeté.
Source : Interview de Sylvia Neuenschwander, présidente de la Société française de radiologie, 25 janvier 2011Champ lexical : tomographie par émission de positons | pet scan

5229_la-camera-tep-:-voir-le-cerveau-grace-a-des-traceurs-radioactifs

En focalisant l'[popupdefinition id=8096]IRM[/popupdefinition] sur un seul organe, on pourrait croire que les autres ont disparu. Ainsi, le c&oelig;ur semble &ecirc;tre le seul occupant de cette [popupdefinition id=2133]cage thoracique[/popupdefinition]. Heureusement pour cette personne, tous les autres visc&egrave;res sont aussi &agrave; leur place.&copy; IR4M,&nbsp;CNRS, universit&eacute; Paris-Sud

IRM : le cœur en toute transparence

L’IRM ou Imagerie par résonance magnétique est l’une des techniques d’imagerie médicale les plus récentes. Elle permet de visualiser avec une grande précision les organes et tissus mous, dans différents plans de l’espace. Il est ainsi possible de déterminer la position exacte de lésions autrement invisibles. Réalisé sous la direction d’un médecin radiologue, cet examen ne provoque aucune irradiation. Il ne fait appel en effet, qu’aux propriétés des champs magnétiques.
Pratique de l’IRM
 Dans la mesure où l’IRM permet une analyse très fine de la structure des tissus, ses champs d’application sont larges. C’est ainsi que cet examen est particulièrement utilisé dans l’exploration des pathologies cérébrales, rachidiennes, osseuses, articulaires, digestives, gynécologiques, vasculaires et cardiaques.
Déroulement de l'IRM
L’appareil comporte un aimant de grande puissance, d’où le terme « magnétique ». La technique consiste à faire vibrer les noyaux d’hydrogène qui composent les tissus de l’organisme. Ces noyaux renferment en effet des protons qui vont agir comme autant de petits aimants. En vibrant, ils émettent des signaux qui vont être captés par une antenne puis être transformés en images. Dans la salle d’examen, le patient est allongé sur un lit. L’antenne est alors disposée sur la zone à examiner, puis le lit glisse doucement dans le tunnel de l’appareil. L’examen dure généralement de 15 à 20 minutes.
Risques éventuels de l'IRM
Bien que l’équipement utilisé soit bruyant, l’IRM n’est pas un examen douloureux. Le patient doit s’être préalablement dépouillé de tout objet métallique (montre, bracelet, collier, carte de crédit…). Le cas échéant, il doit également signaler le port d’une valve ou d’une pile cardiaque, d’une prothèse ou d’implants. Tous ces éléments sont en effet susceptibles de perturber le déroulement de l’examen. À noter enfin, qu’un produit de contraste peut également être injecté. Généralement bien toléré, il peut toutefois être à l’origine de manifestations allergiques sans gravité (urticaire). Les réactions plus graves sont exceptionnelles, et peuvent généralement être anticipées lors de la consultation préalable à l’examen.

Région anatomique située entre le cou et l’abdomen, le thorax est délimité par la cage thoracique latéralement et par le rachis thoracique en arrière. Il correspond à la partie supérieure du tronc et contient certains organes comme les poumons ou le cœur.Quelles sont les limites et les différentes parties du thorax ?Séparé de l’abdomen par le diaphragme, le thorax est constitué par la colonne vertébrale thoracique (constituée de 12 vertèbres) d’où partent 12 paires de côtes, structures osseuses et cartilagineuses de forme arrondie se rejoignant en avant par le sternum. Ce dernier est un os plat, impair situé sous la peau. Les côtes sont réparties en 7 paires de « vraies côtes » (rattachées au sternum), 3 paires de « fausses côtes » (s’articulant au sternum par un seul cartilage) et 2 paires de « côtes flottantes » (extrémités antérieures libres). Il contient des muscles insérés sur la cage thoracique (pectoraux, intercostaux…). Délimité dans sa partie supérieure par la ceinture scapulaire, le thorax crée une cavité protectrice pour des organes des appareils respiratoire et circulatoire. Cette cavité est occupée par les deux poumons en région latérale et, au centre, par le médiastin contenant le cœur, la trachée et l’œsophage ainsi que de nombreux nerfs et vaisseaux.La structure osseuse du thorax © Henry Vandyke Carter, Wikimedia Commons, Domaine PublicQuelles sont les fonctions du thorax ?Du fait de sa forme et de sa structure osseuse, la cage thoracique confère une protection pour les organes vitaux situés à l’intérieur. D’autre part, le thorax est impliqué dans les mécanismes de la respiration. Les muscles intercostaux, les muscles élévateurs des côtes et le diaphragme en se contractant, contrôlent le volume de la cage thoracique. L’augmentation ou la diminution de ce dernier fait varier la pression dans les poumons provoquant une entrée d’air à l’inspiration ou une sortie d’air à l’expiration. Enfin, le thorax participe au maintien postural et à certains mouvements des membres supérieurs et du tronc grâce aux muscles s’y rattachant (muscles pectoraux).

Thorax

5223_irm-:-le-coeur-en-toute-transparence

Le corps humain se compose &agrave; 70 % d'eau et comporte, de ce fait, bon nombre d'[popupdefinition id=1990]atomes[/popupdefinition] d'[popupdefinition id=14495]hydrog&egrave;ne[/popupdefinition]. En appliquant un [popupdefinition id=3878]champ magn&eacute;tique[/popupdefinition] important, il est possible de r&eacute;orienter ces atomes avant qu'ils ne r&eacute;cup&egrave;rent leur &eacute;tat normal. C'est ce que d&eacute;tecte l'[popupdefinition id=8096]imagerie par r&eacute;sonance magn&eacute;tique[/popupdefinition]. &Agrave; quoi cela sert-il ? &Agrave; de nombreuses choses. Par exemple, cette image provient de l'&eacute;tude de plus de 2 000 cerveaux. Le but ? Comprendre l'&eacute;volution des l&eacute;sions minuscules et leur r&ocirc;le dans certaines [popupdefinition id=3227]d&eacute;mences[/popupdefinition]. &copy; CNRS Phototh&egrave;que,&nbsp;Ci-Naps, Cyceron, Inserm Neuro&eacute;pid&eacute;miologie

La résonance magnétique contre les cerveaux déments

L’atome est, pour les chimistes, le constituant fondamental de la matière. Le terme vient d’ailleurs d’un mot grec qui signifie « indivisible », même si l’on sait depuis longtemps que cet élément ne l'est pas.Composition d’un atome : protons, neutrons et électronsUn atome est une entité électriquement neutre composée de deux types d’élément :un noyau atomique, lui-même constitué de protons et de neutrons et concentrant pratiquement toute la masse de l’atome ;des électrons qui gravitent autour du noyau.Taille et masse d'un atomeLa taille d’un atome est de l’ordre de 10-10 mètre.La masse d’un atome est de l’ordre de 10-26 kilogramme.L’hydrogène, le plus petit des atomesL’hydrogène est un atome qui sort de l’ordinaire. Il est le plus petit des atomes et son noyau atomique ne compte d’un proton et aucun neutron.Propriétés des atomes et isotopesLes propriétés chimiques et physiques des atomes dépendent de leur configuration électronique et, par conséquent, du nombre de protons qu’ils contiennent.Deux atomes peuvent présenter le même nombre de protons, mais un nombre de neutrons différents. Ils sont alors dits « isotopes ». Leurs propriétés chimiques sont identiques mais leurs propriétés physiques diffèrent. Un atome stable peut ainsi, par exemple, présenter un isotope radioactif.Atomes, corps simples et corps composésUn corps constitué uniquement d’atomes d’un même élément chimique est appelé « corps simple ». Un corps constitué d’atomes d’éléments chimiques différents est appelé « corps composé ».

Atome

La démence est une diminution de toutes les facultés intellectuelles d'un individu, à la suite d'une pathologie cérébrale organique.

Démence

Le terme de champ magnétique désigne une région de l’espace soumise à l’action d’une force provenant d’un aimant. Il caractérise également l’influence d’une charge électrique en mouvement et exerce, réciproquement, son action sur les charges en mouvement.
Champ magnétique, aimant et champ électromagnétique
Le champ magnétique est l’une des composantes du champ électromagnétique.
En présence d’un champ magnétique, on peut observer divers phénomènes sur les matériaux :

paramagnétisme ;diamagnétisme ;ferromagnétisme.

Les applications du champ magnétique sont nombreuses. Elles vont de l’attraction des aimants et l’orientation des boussoles au stockage d’information sur les disques durs en passant par les accélérateurs de particules ou le rayonnement synchrotron.
Définition du physicien et formules
Le champ magnétique est une grandeur physique vectorielle représentée par le symbole ou par le symbole . Dans le vide, et sont reliés par la relation :
 = / μ0où μ0 représente la perméabilité magnétique du vide
Dans un milieu d’aimantation M, la relation devient :
 = / μ0 - M
 est la grandeur fondamentale, la densité de flux magnétique de laquelle dérive qui décrit le champ magnétique dans les milieux.
Par ailleurs, comme on l'a vu plus haut, le champ magnétique est lié au courant. Il traduit aussi son influence à la distance de la source. Son unité SI est donc l’ampère par mètre, A.m-1. Toutefois, on utilise plus couramment aujourd’hui le tesla, T, pour définir l’intensité d’un champ magnétique.
Les évolutions du champ magnétique sont décrites par les équations de Maxwell.
Le champ magnétique terrestre
La Terre, comme d’autres planètes du Système solaire, est protégée par un vaste champ magnétique qu’elle tient des mouvements de son noyau métallique liquide. Ce champ, soumis aux vents solaires, n’est pas uniforme. Sa valeur varie entre 30 et 60 μT selon l’endroit où l’on se situe sur la planète.
À certains moments de l’histoire – et cela peut se reproduire – le champ magnétique terrestre s’est inversé, le pôle nord prenant la place du pôle sud.

Champ magnétique

Élément le plus léger dans l’univers et premier élément dans le tableau périodique, l’hydrogène est aussi le plus abondant, constituant les étoiles comme les nuages moléculaires. Il compose aussi l’une des molécules vitales pour la vie : l’eau.
Généralités
Symbole : H Numéro atomique : 1Électrons par niveau d’énergie : 1Masse atomique : 1,008 uIsotopes les plus stables : 1H stable avec 0 neutron (99,985 %), 2H (deutérium) stable avec 1 neutron (0,015 %)Série : non-métauxGroupe, période, bloc : 1, 1, sDensité : 0,00009, 0,07 (liquide et solide) Point de fusion : -259,14 °C (dihydrogène)Point d’ébullition : -252,8 °C (dihydrogène)
Historique de l’hydrogène
En 1671, Robert Boyle décrivit la réaction entre le fer et des acides dilués, qui produit du dihydrogène. La substance sera appelée « air inflammable » par Cavendish en 1766, à qui on attribue également la découverte de l'hydrogène en tant qu'élément. Lavoisier fixa le nom « hydrogène » en 1783, de « hydro », « eau », et « gène », « engendrer ».
 L’hydrogène et l’oxygène sont beaucoup utilisés dans les moteurs-fusées à propergols liquides. © Nasa, DP
Propriétés de l’hydrogène
Le dihydrogène se présente comme un gaz transparent aux conditions normales de température et de pression. De nombreux métaux ont la propriété d'absorber l'hydrogène, ce qui peut les rendre cassants, pour l'acier notamment.
La plupart du temps, l'hydrogène est présent sous forme diatomique mais il peut exister en atomes seuls à haute température. C'est un puissant agent réducteur. Il réduit notamment certains sels pour former leur état métallique (NaH, KH, H2S, etc.). L'hydrogène atomique produit en outre avec l'oxygène du peroxyde, H2O2.
En réagissant avec l'oxygène, l'hydrogène peut donner de l'eau au cours d'une réaction très lente à température ambiante mais qui peut devenir violente si elle est réalisée avec un catalyseur.
Utilisation de l’hydrogène
L’une des principales applications de l’hydrogène consiste en la production d’ammoniac et de nombreux composés organiques. 
L’hydrogène a été largement utilisé comme gaz pour gonfler les dirigeables, jusqu’à l’accident du Hindenburg en 1937, puis remplacé par l’hélium. Deux isotopes de l’hydrogène, le deutérium 2H et le tritium 3H, sont utilisés pour les expériences de fusion nucléaire, un noyau de chaque donnant un noyau d’hélium et un neutron. L'hydrogène est également employé dans les bombes à hydrogène ou bombes H, l'élément fusionnant là aussi pour donner de l'hélium.
Dans les moteurs-fusées à propergols liquides, le dihydrogène et le dioxygène liquides sont employés comme ergols cryotechniques. L’hydrogène est également pressenti comme un carburant du futur, notamment dans les piles à combustible.
Risques de l’hydrogène sur la santé
L’hydrogène est extrêmement inflammable et produit des composés qui le sont eux aussi. Leur simple chauffage peut provoquer de violentes explosions.

Hydrogène

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Il y a ce que l'on voit et ce que l'on ne voit pas de prime abord. Cette image prise par [popupdefinition id=8096]IRM[/popupdefinition] r&eacute;v&egrave;le que nous avons tous les [popupdefinition id=14131]yeux[/popupdefinition] globuleux... si l'on se place d'un certain point de vue.&copy; IR4M,&nbsp;CNRS, universit&eacute; Paris-Sud

IRM montrant des yeux globuleux

L'œil, également appelé globe oculaire, correspond à l’organe de la vue, captant le signal lumineux avant que l’information ne soit réinterprétée par le cerveau et transformée en formes et en couleurs. Il se compose de différentes régions lui permettant d’assurer sa fonction, de la cornée jusqu’à la rétine. Il est inséré dans une orbite, et on en retrouve une ou plusieurs paires chez bon nombre d’espèces animales, aussi bien chez les arthropodes, les mollusques ou les vertébrés.
Anatomie de l’œil humain
L’œil humain correspond grossièrement à une petite boule de 2,5 cm de diamètre, pesant sept à huit grammes. Comme chez beaucoup de mammifères, le globe oculaire se compose de différentes couches. La plus externe correspond à la sclère, membrane résistante qui donne sa couleur blanche à l’œil en le recouvrant à 80 %, sur laquelle s’insèrent les muscles oculomoteurs. Au centre se trouve la cornée, qui permet de capter les premiers rayons de lumière et de commencer la réfraction.
Sous la sclère, on trouve la choroïde, couche fine irriguée de vaisseaux sanguins et assurant la nutrition de la rétine et de l’iris.
La rétine, située dans le fond du globe oculaire, au contact de la choroïde, correspond à la région directement sensible à la lumière, polarisée principalement par la cornée et le cristallin. Elle est composée de cellules en cônes et en bâtonnets, sensibles aux détails de l’environnement et à la luminosité. C’est à ce niveau que le signal lumineux va être traduit en message nerveux, et être envoyé au cerveau par le nerf optique.
Au centre de l’œil, derrière la cornée, on trouve l’iris, région qui confère sa couleur particulière au globe oculaire. En son centre, on trouve la pupille, région sombre qui, sous l’action de muscles, se contracte ou se dilate pour laisser passer plus ou moins de lumière, à l’instar d’un diaphragme sur un appareil photo.
L’essentiel du volume de l’œil (90 %) est dû à l’humeur vitrée, liquide gélatineux situé en arrière du cristallin, qui donne au globe oculaire sa consistance. Il contribue également à la réfraction de la lumière.
Les yeux composés
Si l’Homme, les autres vertébrés et d’autres groupes possèdent deux yeux simples, ce n’est pas le cas chez tous les animaux. Ainsi, de nombreux arthropodes, comme les mouches, les libellules ou les crabes possèdent des yeux composés, c’est-à-dire un ensemble de photorécepteurs appelés ommatidies. Certains de ces animaux peuvent posséder jusqu’à cinq yeux composés.Champ lexical : yeux | globe oculaireChamp lexical : yeux | globe oculaireChamp lexical : yeux | globe oculaire

5224_irm-montrant-des-yeux-globuleux

&Agrave; partir de donn&eacute;es r&eacute;colt&eacute;es depuis une analyse [popupdefinition id=8096]IRM[/popupdefinition] d'un organe, il est possible d'en&nbsp;d&eacute;duire un certain nombre de d&eacute;tails. Ici, il s'agit d'une simulation du&nbsp;flux sanguin dans une [popupdefinition id=3017]art&egrave;re[/popupdefinition] carotide. En bleu, les zones o&ugrave;&nbsp;le sang s'&eacute;coule mal, &agrave; cause d'une plaque d'[popupdefinition id=3035]ath&eacute;rome[/popupdefinition] bouchant le vaisseau.&copy; CNRS Phototh&egrave;que, Lo&iuml;c Boussel

L'IRM pour mesurer le flux sanguin

Un athérome est un dépôt par accumulation de différents éléments (graisse, sang, tissu fibreux, dépôt calcaire) sur une partie de la paroi interne d'une artère, l'intima. Le diamètre de celle-ci diminue, ce qui peut entraver la circulation sanguine.

La plaque d’athérome se forme progressivement au niveau d'un dommage de la paroi artérielle, favorisant l'accumulation de cellules (musculaires, immunitaires) qui se chargent peu à peu de graisses et meurent.

Processus de formation de l'athérome
La formation d'une plaque d'athérome est un processus long et complexe. Initialement, il commence par une lésion ou une irritation de la paroi intérieure de l'artère due à divers facteurs de risque tels que l'hypertension, le tabagisme, un taux élevé de cholestérol, ou le diabète. À ce stade initial, les cellules endothéliales qui doublent l'intérieur de l'artère sont endommagées.

Cette détérioration attire les cellules immunitaires, notamment les monocytes, qui migrent dans la paroi artérielle. Une fois à l'intérieur, ces monocytes se transforment en macrophages, des cellules capables d'absorber les lipides, notamment le cholestérol LDL ("mauvais cholestérol"). Les macrophages chargés de lipides deviennent ce que l'on appelle des cellules spumeuses, une composante majeure des plaques d'athérome.

Rôles des différents composants de la plaque d'athérome
Les plaques d'athérome sont constituées de plusieurs composants clés :

Cellules spumeuses : issues des macrophages, elles contribuent à l'épaississement de la paroi interne de l'artère.
Tissu fibreux : formé de collagène et d'autres fibres, il recouvre et stabilise la plaque.
Graisses : notamment accumulations de cholestérol qui exacerbent le processus inflammatoire.
Calcification : processus où les dépôts de calcium durcissent la plaque, augmentant ainsi le risque de rupture.


Ces composants rendent la plaque rigide et moins flexible, menaçant la stabilité de l'athérome. La rupture de cette plaque peut entraîner la formation d'un caillot sanguin, provoquant des événements cardiovasculaires critiques tels qu'un infarctus du myocarde ou un accident vasculaire cérébral.

Prévention et gestion de l'athérosclérose
La prévention de la formation d'athérome et la gestion de l'athérosclérose impliquent plusieurs stratégies clés :

Contrôle du cholestérol : Réduire les niveaux de LDL et augmenter les niveaux de HDL à travers des médicaments et des modifications alimentaires.
Gestion de la pression artérielle : Maintenir une pression sanguine dans les normes par médicaments et modifications du mode de vie.
Cessation du tabagisme : Le tabagisme est un facteur de risque majeur pour le développement de l'athérosclérose.
Activité physique : L'exercice régulier améliore la santé cardiovasculaire et aide à contrôler le poids.


Des mesures telles que les changements de mode de vie, une alimentation saine riche en fruits et légumes, des graisses saines, et faible en graisses saturées et en sucre, peuvent également jouer un rôle crucial dans la prévention de l'athérosclérose.

Comprendre le développement et les composants d'une plaque d'athérome est essentiel pour prévenir les maladies cardiaques et traiter l'athérosclérose efficacement. La prise en charge de son propre mode de vie et la recherche de conseils médicaux réguliers jouent un rôle primordial avant que les symptômes ne deviennent graves et conduisent à des complications potentiellement mortelles.

Athérome

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Qu'est-ce donc que cet embrouillamini de fils et de tuyaux ? En mesurant la [popupdefinition id=4079]r&eacute;sonance[/popupdefinition] magn&eacute;tique des noyaux d'[popupdefinition id=14495]hydrog&egrave;ne[/popupdefinition] pr&eacute;sents dans le sang en [popupdefinition id=316]mouvement[/popupdefinition], on a pu obtenir ce clich&eacute; r&eacute;v&eacute;lant les vaisseaux sanguins qui alimentent le [popupdefinition id=3125]cerveau[/popupdefinition] et le reste du [popupdefinition id=8147]cr&acirc;ne[/popupdefinition].&copy; IR4M, CNRS, universit&eacute; Paris-Sud

La résonance magnétique révèle les vaisseaux du cerveau

Le crâne est l’os de la tête qui renferme le cerveau.Localisation du crâneLe crâne est l’os de la tête, dont la fonction principale est de protéger le cerveau. Le seul autre os de la tête est l'os hyoïde.Le crâne communique avec les vertèbres au niveau du trou occipital. Structure du crâneLe crâne mesure en moyenne 21 à 22 centimètres de long pour 17 centimètres de large. Considéré comme un os à part entière, il est en réalité composé de huit os qui se sont soudés au cours de l’enfance. Les sutures sont d’ailleurs toujours visibles à l’âge adulte.Les os structuraux comprennent :
l’os occipital situé à l’arrière et à la base inférieure du crâne qui contient le trou permettant la liaison avec les vertèbres ;
l’os frontal, situé à l’avant du crâne ;
les deux os pariétaux, situés latéralement et haut ;
les deux os temporaux, situés sous les os pariétaux ;
le sphénoïde et l’ethmoïde, plus internes, participent à la formation de la cavité sinusale.
D’autres os sont parfois considérés comme appartenant au crâne, notamment :
le maxillaire inférieur qui est mobile ;
des petits os fonctionnels, notamment les os de l’oreille (le marteau, l’enclume et l’étrier) pour l’audition.
Rôle du crâneLe rôle principal de la boîte crânienne est de protéger le cerveau, qui est l'organe central du système nerveux, ainsi que d'autres structures délicates situées dans la région de la tête, comme les yeux, les oreilles internes et le système vasculaire du crâne.En plus de sa fonction de protection, le crâne joue également un rôle dans la mastication et la digestion en fournissant des points d'attache pour les muscles faciaux et de la mâchoire. Il abrite également les organes sensoriels associés à la vision, à l'ouïe, à l'odorat et au goût.En résumé, le crâne remplit plusieurs fonctions vitales, notamment la protection du cerveau et des organes sensoriels, ainsi que la fourniture d'un soutien structurel pour les muscles et les tissus associés à la tête et à la mâchoire.

Crâne

On qualifie de mouvement, la variation de la position d'un point, d'un solide ou d'un système, étudié dans un référentiel donné, en fonction du temps. Un mouvement est décrit grâce à une vitesse et à une trajectoire. Cette dernière donne l’ensemble des positions que prend le point au cours du temps. Notez que selon le référentiel choisi, le mouvement n’est pas le même. Un point en mouvement dans un référentiel peut même se retrouver au repos dans un autre. C’est le cas, par exemple d’un avion que l’on ravitaille en vol. Ce dernier est immobile dans le référentiel du ravitailleur, mais en mouvement dans celui du sol.Ainsi le référentiel terrestre – rattaché au sol – permet d’étudier le mouvement d’objets se déplaçant à la surface de la Terre. Le référentiel géocentrique – centré sur la Terre et dirigé selon des étoiles fixes - est utilisé pour décrire des objets en mouvement autour de la Terre. Et le référentiel héliocentrique – centré sur le Soleil et dirigé selon des étoiles fixes – sert à décrire les mouvements d’objets se déplaçant autour du Soleil.Lorsque la trajectoire est courbe sans être circulaire – comme celle d’un ballon qui rebondit -, on parle de mouvement curviligne. © sharpshutter22, FotoliaDifférents types de mouvementsEn fonction de la vitesse et de la trajectoire, il existe plusieurs types de mouvement. On parle par exemple de mouvement rectiligne uniforme accéléré lorsque la trajectoire correspond à une droite et que la vitesse augmente au fil du temps. Le mouvement est circulaire ralenti – ou encore décéléré – lorsque la trajectoire est représentée par un cercle et que la vitesse diminue avec le temps. Le mouvement est par ailleurs qualifié d’uniforme lorsque la vitesse reste constante.On distingue aussi les mouvements de rotation des mouvements rectilignes. En effet, un corps est dit en rotation si la trajectoire de chacun de ses points est un cercle centré sur un axe de rotation. Ainsi un mouvement hélicoïdal correspond-il à la combinaison d’un mouvement rectiligne et d’un mouvement de rotation.Enfin, il existe des mouvements plus aléatoires, comme le mouvement brownien. C’est ainsi que l’on nomme le mouvement adopté par une grosse particule au milieu de petites particules avec lesquelles elle entre en collision dans un fluide.

Mouvement

Dans le langage courant, le terme « résonance » se rapporte à la façon dont une salle, par exemple, restitue un son en réponse à des fréquences propres.
La résonance en physique
Cette définition dérive de celle que les physiciens donnent à ce terme. Pour eux, le phénomène de résonance s'accomplit lorsque l’amplitude des oscillations d’un système augmente sous l’influence d’impulsions régulières, de fréquence voisine de la fréquence propre dudit système. Ainsi, si l’on accorde ces impulsions aux oscillations d’une balançoire, on peut en amplifier le mouvement.
Un système résonant peut accumuler de l’énergie. C’est le cas, par exemple, de certains noyaux atomiques possédant un spin nucléaire. Lorsqu’ils sont placés dans un champ magnétique, ils absorbent l’énergie du rayonnement avant de la relâcher lors de la relaxation. On parle alors de résonance magnétique nucléaire. Ce phénomène est exploité par l’imagerie par résonance magnétique, la célèbre IRM.
La résonance en chimie
Pour les chimistes, le terme de « résonance » fait écho à une méthode ayant pour objet de décrire mathématiquement la répartition des électrons dans une entité moléculaire à liaisons délocalisées par une combinaison des répartitions électroniques dans des structures hypothétiques à liaisons localisées.
Ce terme est maintenant davantage utilisé que le terme « mésomérie » qui se réfère à la méthode de traitement des systèmes délocalisés utilisée à l'origine.
La différence entre l’énergie de l'entité réelle et celle de la plus stable des structures hypothétiques à liaisons localisées est appelée « énergie de résonance ».

Résonance

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Avec des [popupdefinition id=8460]capteurs[/popupdefinition] qui d&eacute;tectent la tr&egrave;s faible activit&eacute; des [popupdefinition id=209]neurones[/popupdefinition] lorsqu'ils s'&eacute;changent de l'information, l'&eacute;lectroenc&eacute;phalographie ([popupdefinition id=8109]EEG[/popupdefinition]) ressemble beaucoup &agrave; la [popupdefinition id=10991]magn&eacute;toenc&eacute;phalographie[/popupdefinition]. Il&nbsp;est&nbsp;ainsi possible d'&eacute;tudier en temps r&eacute;el les parties du [popupdefinition id=3125]cerveau[/popupdefinition] impliqu&eacute;es dans la vision, la lecture, et donc, le langage et la compr&eacute;hension.Seulement, cette technique manque de profondeur, le signal &eacute;tant rep&eacute;r&eacute; au niveau de la surface du cerveau. Si l'on veut savoir ce qu'il se passe en dessous, il faut la coupler &agrave; l'[popupdefinition id=8096]IRM[/popupdefinition].&copy; CNRS Phototh&egrave;que, Kaksonen

L'électroencéphalographie (EEG), le cerveau électrique

L’EEG pour électroencéphalogramme, est un examen qui repose sur la mesure de l’activité électrique du cerveau. Celle-ci est effectuée par l’intermédiaire d’électrodes placées au contact du cuir chevelu. L’EEG peut être pratiqué soit dans un service de neurologie – hôpital public ou privé - soit dans un cabinet de neurologie en ville.
Pratique de l’EEG 
Cet examen renseigne l’équipe médicale sur l’activité neurophysiologique du cerveau. L’EEG permet ainsi de mesurer l’activité cérébrale avec une grande précision temporelle, milliseconde par milliseconde. Cet examen permet d’orienter un diagnostic ou de suivre les effets d’un traitement. 
Déroulement de l’examen 
Comparable à l'électrocardiogramme (ECG) qui étudie le fonctionnement du muscle cardiaque, l'EEG est un examen indolore et non invasif. Il dure en moyenne, une vingtaine de minutes. Des électrodes sont placées sur le cuir chevelu du patient, allongé sur le dos ou assis dans un fauteuil. L'appareil d'enregistrement convertit alors les impulsions électriques en tracés graphiques. Il est ainsi possible d'obtenir une orientation diagnostique à propos de certaines affections neurologiques. Il permet aussi d’étudier certains troubles du sommeil. 
Risques éventuels de l’EEG
L’électroencéphalogramme est indolore et dénué de risques. Même si certains peuvent être effrayés par l’équipement – le casque et ses électrodes… - l’EEG ne présente aucun danger. Et l’examen vise à analyser les signaux électriques émis par le cerveau, et non pas à envoyer de l’électricité à ce dernier... 
Source : www.chups.jussieu.fr, consulté le 25 octobre 2010

Électroencéphalogramme

Principes fonctionnels des senseurs
Les senseurs jouent un rôle crucial dans la conversion de divers types de phénomènes physiques en signaux mesurables, exploitable par des instruments électroniques. Cette transformation s'effectue à travers un processus appelé transduction, qui permet aux senseurs d'interpréter des grandeurs physiques comme la lumière, la température, la pression, ou encore les mouvements mécaniques.

Types de senseurs
Dans la pratique, il existe différents types de senseurs conçus pour des applications spécifiques, chacun ayant ses propres méthodes de détection et de mesure, notamment :

 Les senseurs thermiques, qui mesurent les variations de température.
 Les photodétecteurs, utilisés pour mesurer l'intensité lumineuse.
 Les senseurs de pression, essentiels dans les domaines météorologique et aéronautique.
 Les accéléromètres, qui mesurent l'accélération ou les vibrations d'un objet.


Applications industrielles et technologiques des senseurs
Les senseurs trouvent des applications dans presque tous les secteurs industriels et technologiques modernes. En automatisation par exemple, ils permettent d'optimiser les processus industriels en fournissant les données nécessaires à la régulation précise des machines. Dans le domaine automobile, ils contribuent à la sécurité et au confort grâce aux systèmes d'aide à la conduite comme les capteurs de stationnement et les détecteurs de pluie.
En médecine, les senseurs sont au cœur de nombreux dispositifs de diagnostic et de surveillance des patients, tels que les électrocardiogrammes et les moniteurs de glycémie.

Impact des senseurs sur l'innovation technologique
Le développement des senseurs a également un impact significatif sur l'émergence de technologies innovantes comme l'Internet des objets (IoT), où ils jouent un rôle central en connectant le monde physique à l'univers numérique. Cette intégration transforme notre manière de percevoir et d'interagir avec notre environnement, facilitant ainsi la collecte de données et le contrôle automatisé de dispositifs à distance.

Avec l'avancée continue de la miniaturisation et de l'amélioration des performances, les senseurs deviennent encore plus omniprésents, conditionnant le progrès d'innovations telles que les voitures autonomes, les villes intelligentes, ou encore les gestionnaires d'énergie optimisés pour les bâtiments et les habitations.

Enjeux futurs des technologies basées sur les senseurs
Alors que les applications des senseurs se diversifient et la demande pour des mesures toujours plus précises et fiables augmente, des défis majeurs restent à résoudre. Ceux-ci incluent l'amélioration de la précision des senseurs, la réduction de leur consommation d'énergie, et l'harmonisation des standards de communication entre les différents appareils.
De plus, avec la croissance de la connectivité, les questions de sécurité des données captées et transmises par les senseurs deviennent cruciales. Les efforts doivent donc se concentrer sur la sécurisation des réseaux sensoriels pour protéger la confidentialité et l'intégrité des informations.

Le développement futur des senseurs, associé à l'intelligence artificielle, ouvre de vastes perspectives pour des applications encore plus adaptatives et intelligentes, révolutionnant ainsi de multiples aspects de nos vies quotidiennes.

Senseur

Un neurone est l'un des éléments de base du système nerveux et du cerveau. Cette cellule est spécialisée dans le traitement, la réception et la transmission des informations électrochimiques vers d'autres cellules nerveuses du cerveau central ou périphérique.Structure des neuronesChaque neurone est composé :
d'un corps cellulaire ou péricaryon comportant le noyau ;
de très nombreuses ramifications de type dendritiques (d’où proviennent les informations) ;
et d’un axone (par où sont diffusées les informations) dont la longueur peut atteindre 1 mètre pour seulement 1 à 15 micromètres de diamètre. Il est entouré par des cellules de Schwann (séparées par les nœuds de Ranvier) qui confèrent une gaine de myéline protectrice tout le long de l’axone.
Axones et dendrites de neurones différents entrent en contact et transmettent l’information sous forme d'excitations électriques, de cellule à cellule via des structures spécialisées : les synapses. Les neurones sont des cellules avec de nombreux prolongements. © Selket, Wikimedia, CC by-sa 3.0Fonction des neuronesLes neurones ont pour rôle de faire circuler les informations entre l'environnement et l'organisme, ou au sein de l'organisme. Ils communiquent entre-eux et forment un maillage dense et complexe, qui active les fonctions du système nerveux. Ils sont impliqués dans la cognition et l'apprentissage : mémoire, compréhension, concentration…Les neurones sont au nombre de 100 milliards dans le cerveau humain et sont donc capables de créer un réseau incroyablement complexe, avec parfois plus de 100 000 synapses par neurone.Un neurone est une cellule excitable, c'est-à-dire qu’un stimulus peut entraîner la formation dans la cellule d’un signal bioélectrique ou influx nerveux, qui pourra être transmis par la synapse à d’autres neurones ou à d’autres tissus pour les activer (des muscles, des glandes sécrétrices…).Les neurones permettent de :
de contrôler la motricité, c'est-à-dire les mouvements volontaires et involontaires des muscles ;
de recevoir et de traiter de l'information transmise par les organes sensoriels, les yeux, les oreilles, le nez, la peau, etc. ;
de réguler les fonctions automatiques du corps, telles que la respiration, la digestion, la fréquence cardiaque, la pression artérielle, etc.

Neurone

5218_l-electroencephalographie--eeg---le-cerveau-electrique

Connaissez-vous le nom de cette machine dans laquelle vous entrez pour faire des [popupdefinition id=8096]IRM[/popupdefinition] ? Il s'agit d'un &laquo; [popupdefinition id=1834]spectrom&egrave;tre[/popupdefinition]-imageur par [popupdefinition id=4079]r&eacute;sonance[/popupdefinition] magn&eacute;tique &raquo;. Celui-ci engendre un [popupdefinition id=3878]champ magn&eacute;tique[/popupdefinition] de 3 [popupdefinition id=16379]teslas[/popupdefinition] et peut accueillir une personne.&copy; CNRS Phototh&egrave;que, Cyrille Fressillon

Le spectromètre-imageur par résonance magnétique

Tesla est une marque automobile qui commercialise des voitures électriques, avec une intelligence artificielle intégrée. Depuis 2003 et sous l’impulsion de Martin Eberhard et Marc Tarpenning, cette marque, anciennement Tesla Motors, s’est positionnée sur des voitures électriques avec une technologie de pointe.Après plusieurs années d’existence, la marque va alors monter en puissance, quand Elon Musk devient le P.-D.G. de la marque à partir de 2008. L’objectif d’Elon Musk est alors de commercialiser des voitures électriques avec une forte valeur technologique pour le marché grand public. À partir de 2010, la société californienne entre en bourse et se prépare à devenir un géant de l'automobile dans les années suivantes.Aujourd’hui, le milliardaire Elon Musk entretient un lien particulier avec Tesla, puisque c’est avec lui que la marque a connu une ascension vertigineuse. L’action de la marque en bourse dépasse désormais celle de grandes marques comme Volkswagen ou encore Ford ou General Motors. Le succès de Tesla réside dans la qualité des voitures électriques proposées, mais également elle apparaît comme une marque pionnière dans ce domaine.La Tesla Model 3 est le premier modèle de la marque destiné à un public moins exclusif. © TeslaComment Tesla gagne de l’argent ? Pour gagner de l’argent et continuer à se développer sur un marché concurrentiel, Tesla doit diversifier ses activités. Chaque année, la marque automobile vend des milliers de voitures électriques dans le monde. Pour autant, pour diversifier ses sources de revenus, l’entreprise d’Elon Musk a décidé d’investir massivement dans les énergies renouvelables et dans les différents éléments techniques qui composent une voiture électrique.Ainsi, l’entreprise produit dans ses usines appelées Gigafactory des batteries lithium-ion à destination de voitures électriques, mais ce n’est pas tout. Avec cette volonté de se positionner sur le marché des énergies renouvelables, Tesla a racheté l’entreprise Solar City pour 2,6 milliards de dollars. Cette société produit des panneaux et des tuiles photovoltaïques. Elon Musk souhaite diversifier l’activité de Tesla pour gagner davantage d’argent.À plus ou moins court terme, il a pour objectif de faire de Tesla, un géant sur le marché des énergies renouvelables. Il est sur le chemin, car l’entreprise californienne est capitalisée à plus de 200 milliards de dollars. Comment a été fondé Tesla ?Tesla a été fondée à l’initiative d’ingénieurs dont Martin Eberhard en juillet en 2003. Alors que la vie sentimentale de Martin Eberhard est au plus mal, il souhaite s’acheter une voiture de sport pour oublier les malheurs de son divorce. C’est à partir de ce moment-là que l’idée de Tesla lui vient à l’idée. Même s’il souhaite se tourner vers une voiture de sport, il n’oublie pas l’impact de l’automobile sur le réchauffement climatique. Il étudie alors le marché afin de vérifier s’il existe une voiture électrique sportive. Or ce n’est pas le cas. Il décide alors de travailler sur une voiture électrique avec son collègue Marc Tarpenning. Au départ, les différents interlocuteurs qu’ils croisent sont sceptiques.Pourtant, en se positionnant sur un marché peu concurrentiel, la marque va connaître un engouement rapide. Pour développer des modèles électriques, il va alors solliciter des investisseurs pour développer le projet. C’est donc en tant qu’investisseur qu’Elon Musk a pris part à l’entreprise Tesla.

Tesla

Appareil destiné à la mesure de la répartition d'un rayonnement en fonction de la longueur d'onde ou de la fréquence.

Spectromètre

5227_le-spectrometre-imageur-par-resonance-magnetique

L'un des traceurs radioactifs fr&eacute;quemment utilis&eacute;s en [popupdefinition id=8217]tomographie par &eacute;mission de positons[/popupdefinition] est le FDG, ou &laquo; [popupdefinition id=736]glucose[/popupdefinition] marqu&eacute; au [popupdefinition id=5049]fluor[/popupdefinition] radioactif &raquo;. Ainsi, les organes qui consomment le plus d'[popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition], comme le [popupdefinition id=3125]cerveau[/popupdefinition], le c&oelig;ur, mais aussi les [popupdefinition id=2540]tumeurs[/popupdefinition], sont marqu&eacute;s.Sur cette image, pas de quoi s'inqui&eacute;ter : ces [popupdefinition id=207]cellules musculaires[/popupdefinition] cardiaques consomment beaucoup de [popupdefinition id=16105]sucre[/popupdefinition], signe qu'elles sont en bonne sant&eacute;.&copy; CNRS Phototh&egrave;que, Ci-Naps, Gip Cyceron, Alain Manrique

Le FDG, marqueur du cœur, du cerveau… et des tumeurs

La tomographie par émission de positons, mieux connue sous son acronyme de TEP voire de PET Scan (en anglais), est une technique qui relève de la scintigraphie. C’est un examen à visée diagnostique, reposant sur la détection de positons produits par une substance radioactive administrée au patient par voie intraveineuse. La TEP fournit une image précise de l'activité cellulaire à l'intérieur du tissu observé. Dans tous les cas, elle est réalisée en milieu hospitalier.
Pratique de la tomographie par émission de positons (TEP)
La TEP a des indications diverses. En cancérologie, elle permet le diagnostic de certaines tumeurs malignes. Elle peut aussi être utilisée pour évaluer l’efficacité des protocoles thérapeutiques. En cardiologie cet examen permet d’analyser le flux sanguin, soit dans les artères coronaires, soit dans les cavités cardiaques elles-mêmes. En neurologie, il évalue les fonctions cérébrales et l’intégrité du cerveau. La TEP enfin, peut détecter certaines anomalies inaccessibles aux autres techniques d’imagerie.
Déroulement de l’examen
Avant le début de l’examen, un produit appelé fluorodésoxyglucose (FDG) est synthétisé à partir de fluor18, une molécule radioactive. Comme ce dernier a une demi-vie relativement courte (110 minutes), la TEP nécessite la mise en place d’une logistique précise. Le patient, à jeun depuis la veille, doit observer une période de repos d’environ 45 minutes avant l’examen. Ensuite, le FDG lui est injecté par voie intraveineuse. Le produit est alors métabolisé par les tissus les plus actifs, comme les muscles. C’est pourquoi le patient doit rester une heure au calme, généralement dans la pénombre. Il est ensuite allongé dans une machine ressemblant à un scanner à rayons X, avec un large anneau. Différents détecteurs placés à l’intérieur de l’appareil enregistrent les rayonnements émis par l’organe étudié, restituant des images sur un écran. Des couleurs ou des niveaux de luminosité variés permettent d’identifier des défauts de fonctionnement d’un tissu ou d’un organe. Par exemple, un tissu cancéreux utilise davantage de glucose qu’un tissu normal. Son image sera donc plus lumineuse.
Risques éventuels de la tomographie par émission de positons (TEP)
La quantité de substance radioactive administrée est extrêmement faible, de façon à ne pas affecter le fonctionnement normal de l’organisme. En général, quand le patient sort du service, il peut reprendre normalement ses activités quotidiennes et ne présente aucun risque pour ses proches. Néanmoins, il doit boire beaucoup d’eau pour éliminer la substance radioactive. Cet examen est déconseillé aux femmes enceintes. La présence de la substance radioactive pourrait entraîner un risque – même minime - d’exposition aux rayonnements pour le fœtus. En cas d’allaitement, la patiente devra interrompre celui-ci pendant 24 heures après l’examen. Pendant cette période, le lait doit être tiré et jeté.
Source : Interview de Sylvia Neuenschwander, présidente de la Société française de radiologie, 25 janvier 2011Champ lexical : tomographie par émission de positons | pet scanChamp lexical : tomographie par émission de positons | pet scan

Le sucre est un produit alimentaire au goût doux, fabriqué à partir de la betterave sucrière ou de la canne à sucre. Du point de vue chimique, le sucre blanc de table est constitué de saccharose. Le sucre cristallisé est soluble dans l’eau.
Glucides, sucres simples, sucres complexes, saccharose, fructose…
De manière générale, le terme de sucre est souvent utilisé pour désigner les glucides ; par exemple, le glucose est qualifié de « sucre simple » et l’amidon de « sucre complexe ». Cependant, le goût sucré n’est spécifique que de certains glucides comme le saccharose et le fructose ; c’est pourquoi ces molécules servent d’additifs dans l’industrie agroalimentaire.
Le sucre permet d’apporter des glucides à l’organisme, qui représentent une source énergétique importante. La consommation excessive de sucre augmente le risque de diabète et d’obésité. Des études suggèrent également des liens avec le risque cardiovasculaire. Le sucre contribue aussi à la formation de caries. 
Variétés de sucre alimentaire 
Le sucre est souvent ajouté dans des boissons, pâtisseries, produits laitiers, pour réhausser leur goût.
Pour fabriquer le sucre blanc de table, il faut passer par une étape de raffinage, qui retire des sels minéraux et des vitamines, afin de donner un sucre blanc raffiné. Il existe différentes variétés de sucres pour la cuisine, comme : 
le sucre blanc, raffiné, contenant quasi 100 % de saccharose ;le sucre roux ou complet, qui a conservé des vitamines et des minéraux dans la mélasse ;le sucre blond, filtré, qui contient moins de mélasse que le sucre roux ;le sucre glace, un sucre cristallisé broyé très finement ;la vergeoise, blonde, issue de la betterave ;la cassonade, un sucre roux issu de la canne à sucre…

Sucre

Un myocyte est une cellule musculaire ou fibre musculaire. Elle est spécialisée dans la contraction musculaire. Au niveau de l’organisme, la contraction musculaire permet le mouvement volontaire (marche, course…), ainsi que des mouvements involontaires (battements du cœur, contractions des muscles lisses…).Dans le cytoplasme des cellules musculaires se trouvent des myofilaments, des structures cylindriques capables de se contracter, grâce au déplacement des filaments d’actine et de myosine.Les différents types de myocytesLes myocytes comprennent trois grands types de cellules :
les cellules musculaires striées dans les muscles squelettiques : ces longues cellules peuvent mesurer 2 à 3 cm de long et 100 µm de diamètre. Cette forme fait qu’elles sont souvent appelées fibres musculaires. Chaque cellule est un syncytium et contient de nombreux noyaux, car elle provient de la fusion de plusieurs cellules (les myoblastes). Au microscope électronique, les myofibrilles de ces cellules musculaires apparaissent striées, avec une succession de bandes claires et de bandes sombres ;
les cellules musculaires lisses, qui n’apparaissent pas striées. Elles servent par exemple à propulser le sang dans les vaisseaux. Ces cellules comprennent les cellules myoépithéliales qui se trouvent dans des épithéliums et servent par exemple à expulser la salive, la transpiration ou le lait maternel des glandes qui les sécrètent ;
les cardiomyocytes : les cellules musculaires du cœur.
Structure des myocytesCes cellules sont caractérisées par leur forme allongée et multinucléée, avec de multiples noyaux le long de leur membrane cellulaire. Cette disposition particulière permet une coordination efficace de la contraction musculaire. À l'intérieur de chaque myocyte, on trouve de nombreuses myofibrilles, de minces structures filamentaires composées de protéines contractiles, notamment la myosine et l'actine. Ces filaments s'alignent de manière régulière, créant un motif strié caractéristique observable au microscope, d'où le nom de "muscle strié". Les myocytes sont également riches en mitochondries, fournissant l'énergie nécessaire à la contraction musculaire. Les connexions cellulaires appelées jonctions neuromusculaires permettent aux impulsions nerveuses de déclencher la contraction en libérant du calcium dans les cellules musculaires. Ainsi, la structure complexe des myocytes est adaptée à leur rôle fondamental dans la génération de la force musculaire et des mouvements du corps.Fonctionnement des myocytesLe fonctionnement de ces cellules musculaires repose sur la contraction et l'extension pour générer le mouvement. Ces cellules possèdent des protéines contractiles telles que la myosine et l'actine qui, lorsqu'elles interagissent, permettent au muscle de se raccourcir, provoquant ainsi la contraction musculaire. Cette contraction est initiée par un signal électrique provenant du système nerveux central, qui stimule la libération de calcium dans les cellules musculaires.Le calcium joue un rôle clé en permettant à la myosine de se lier à l'actine, déclenchant ainsi le glissement des filaments et la contraction musculaire. Une fois le signal électrique cesse, le calcium est pompé hors des cellules, ce qui permet au muscle de se détendre. Ce processus de contraction et de relaxation est à la base de tous les mouvements volontaires et involontaires du corps, de la respiration à la marche, en passant par la digestion. Ainsi, le fonctionnement des myocytes est essentiel pour la mobilité et la fonctionnalité du corps humain.Champ lexical : cellule musculaire | fibre musculaire

Myocyte

L'un des éléments les plus réactifs connus, le fluor est également le premier halogène dans le tableau périodique des éléments.
Généralités
Symbole : F Numéro atomique : 9Électrons par niveau d’énergie : 2, 7Masse atomique : 18,998 uIsotopes les plus stables : 19F stable avec dix neutrons (100 %)Série : halogènesGroupe, période, bloc : 17 (VII), 2, pDensité : 0,0017 (0 °C, pression ambiante), 1,5 (liquide, -188,12 °C)Point de fusion : -219,67 °CPoint d’ébullition : -188,12 °C
Historique du fluor 
À cause de sa nature extrêmement réactive, le fluor ne fut isolé que tardivement, bien que des chimistes de renom comme Lavoisier, Davy, Gay-Lussac ou Thénard aient étudié certains de ses composés. Henri Moissan parvint à isoler du fluor sous forme de difluor F2 en 1886, ce qui lui valut le prix Nobel de chimie en 1906.
Propriétés du fluor
Le fluor se présente sous la forme d'un gaz jaune verdâtre dont l'odeur est irritante. C'est un gaz toxique qui peut oxyder toute substance capable de brûler dans l'air ainsi que l'eau, le sable ou encore le verre, et ce à grande vitesse.
Utilisation du fluor
Le fluor n'est pas utilisé pur à cause de son extrême réactivité. Ses composés, en revanche, ont de très nombreuses applications. On fabrique notamment des plastiques à faible coefficient de friction, comme le Teflon. De nombreux gaz frigorifiques comme le Fréon contiennent du fluor : d'autres, comme les CFC, ont été interdits pour leur rôle destructeur sur la couche d'ozone.
L'acide fluorhydrique, qui peut dissoudre presque tous les oxydes inorganiques, est utilisé pour le raffinage du pétrole, pour éliminer les impuretés oxydées de l'acier inoxydable ou du silicium des semi-conducteurs.
L'hexafluorure d'uranium permet de séparer les différents isotopes de l'uranium par diffusion gazeuse. Le fluor entre aussi dans la composition de nombreux gaz toxiques ainsi que du Prozac. Le fluor 18, radioactif, est l'un des principaux noyaux utilisés en tomographie par émission de positons.
Effets du fluor sur la santé
En petites quantités, on retrouve des fluorures dans le sel et le dentifrice pour éviter les caries. Le fluor joue un rôle important dans le maintien de la solidité des os. Cependant, s’il est consommé en grandes quantités, il peut causer des caries, ainsi que de l’ostéoporose. L’élément peut également endommager les reins, les muscles et les nerfs. Le difluor gazeux provoque, à faible concentration, des irritations au niveau des yeux et du nez ; il est mortel à haute dose.

Fluor

Les physiciens emploient le terme d'énergie pour désigner une capacité à modifier un état ou à produire un travail entraînant un mouvement ou générant un rayonnement électromagnétique – de la lumière, par exemple – ou de la chaleur. Le mot vient d’ailleurs du grec et signifie « force en action ».
Dans le système international, l’énergie s’exprime en joules, mais dans le langage courant, elle s’exprime plus souvent en kilowatt-heure (kWh). Quant à la tonne d’équivalent pétrole (tep), elle permet généralement de comparer les différentes sources d’énergie entre elles.
Il est à noter que, selon le premier principe de la thermodynamique, l’énergie d’un système fermé se conserve.
Pas une mais des énergies
Il existe en fait de nombreuses formes d’énergie. Ainsi, l’énergie cinétique, par exemple, est une forme d’énergie liée au mouvement d’un corps. Elle est proportionnelle au carré de sa vitesse. La combustion, quant à elle, permet de récupérer l’énergie potentielle chimique contenue dans un combustible. Les panneaux solaires captent l’énergie lumineuse pour la transformer en énergie électrique.
Les sources d’énergie
Les énergies sont également parfois classées en fonction de leur source. On peut parler des énergies fossiles – tirées du charbon ou du pétrole, par exemple –, de l’énergie nucléaire – qui provient de réactions nucléaires –, ou encore des énergies renouvelables, qui sont naturellement régénérées comme l’énergie solaire ou l’énergie éolienne.
Énergie primaire, secondaire, finale ou utile
Une autre classification vient du fait que les énergies qui nous sont utiles dans la vie de tous les jours ne sont pas forcément disponibles, prêtes à l’emploi dans la nature. On parle ainsi :
d’énergie primaire quand elle est directement exploitable (le rayonnement solaire, par exemple) ;d’énergie secondaire pour celle obtenue après transformation (l’électricité, par exemple) ;d’énergie finale pour l’ensemble des énergies prêtes à l’emploi, délivrées au consommateur (l’essence disponible à la pompe, etc.) ;d’énergie utile pour celle qui rend réellement service à l’utilisateur (la lumière issue d’une lampe, etc.).

Énergie

Le glucose est un sucre monosaccharide (ose), une molécule de sucre simple, appartenant à la classe des aldohexoses. Sa formule moléculaire est C6H12O6. Il est également connu sous le nom de dextrose, surtout lorsqu'il est utilisé en tant que produit médical ou dans l'industrie alimentaire. Structure du glucoseDe formule chimique C6H12O6, le glucose est sous forme cyclique (pyranose). Il possède des isomères, c'est-à-dire des molécules qui possèdent la même formule chimique (c'est le cas du fructose ou du mannose). Seules leurs formules développées permettent de les différencier. Dans l'organisme, c'est le D-glucose qui est métabolisé ou produit. Le glucose est une molécule de sucre simple, un monosaccharide, avec six atomes de carbone, douze atomes d'hydrogène et six atomes d'oxygène. Les atomes de carbone forment un anneau à six chaînons, avec un groupe aldéhyde (-CHO) et cinq groupes hydroxyle (-OH). La configuration spatiale du glucose peut être représentée sous deux formes isomériques : la forme D-glucose (la plus courante dans la nature) et la forme L-glucose.Propriétés physiques du glucoseLe glucose est un solide cristallin incolore. Sa masse molaire est d'environ 180,16 g/mol. Il a un point de fusion d'environ 146 °C. Il est soluble dans l'eau et possède un goût sucré.Propriétés chimiques du glucoseLe glucose réagit facilement avec les réactifs oxydants tels que le nitrate d'argent, formant un précipité. Il peut subir des réactions de déshydratation pour former des liaisons glycosidiques, contribuant ainsi à la formation de polysaccharides.Le glucose dans la photosynthèseLe glucose est produit au cours de la photosynthèse, un processus par lequel les plantes, les algues et certaines bactéries convertissent l'énergie lumineuse en énergie chimique. Le glucose ainsi synthétisé sert de source d'énergie pour la croissance et le métabolisme de la plante. Les appareils connectés permettent de mesurer le taux de glucose dans le sang et de contrôler la glycémie. © Goffkein, Adobe Stock© Goffkein, Adobe StockLe rôle du glucose dans le corps humainLe glucose est une source d'énergie essentielle pour le corps humain. Il joue un rôle central dans le métabolisme énergétique en fournissant l'énergie nécessaire au fonctionnement des cellules, des tissus et des organes. Le glucose absorbé par l'intestin grêle est transporté dans la circulation sanguine par les vaisseaux sanguins de la muqueuse intestinale. De là, le glucose circule dans tout le corps. Lorsque la concentration de glucose dans le sang augmente après un repas, le pancréas libère l'insuline. L'insuline est une hormone qui permet au glucose de pénétrer dans les cellules du corps, favorisant ainsi l'utilisation du glucose comme source d'énergie.Source d'énergie : le glucose est la principale source d'énergie pour le cerveau et le système nerveux central. Les cellules cérébrales, en particulier, dépendent largement du glucose pour fonctionner correctement. Environ 20% de l'énergie totale consommée par le corps provient du glucose.Production d'ATP : le glucose est métabolisé dans les cellules par un processus appelé glycolyse, qui est un processus métabolique se déroulant dans le cytoplasme des cellules, le glucose est dégradé en deux molécules de pyruvate, générant de l'ATP (adénosine triphosphate), principale molécule porteuse d'énergie dans les cellules, et du NADH (nicotinamide adénine dinucléotide réduit).Réserves de glycogène : le glucose est stocké dans le corps sous forme de glycogène dans le foie et les muscles. Lorsque la concentration de glucose dans le sang diminue, le glycogène est dégradé en glucose et libéré dans la circulation sanguine pour maintenir une glycémie stable. En cas de besoin, le foie peut également produire du glucose à partir d'autres sources, telles que les acides aminés et les composés lactiques, par un processus appelé gluconéogenèse.Soutien au métabolisme : en plus de son rôle énergétique, le glucose est un précurseur essentiel pour la synthèse de certains acides aminés, de certaines graisses et d'autres composés nécessaires à la croissance et à la réparation des tissus.Réponse au stress : en situation de stress ou d'activité physique intense, le corps peut mobiliser rapidement le glucose pour répondre à une demande énergétique accrue. Le glucose dans l'alimentation et la diététiqueLe glucose a un pouvoir sucrant plus faible que le saccharose (sucre de table). Il est une source importante d'énergie dans l'alimentation humaine, présent dans de nombreux aliments, tels que les fruits, le miel et certains produits sucrés. Les glucides complexes contenus dans les céréales, les légumes et les légumineuses sont également dégradés en glucose lors de la digestion.Généralement, les glucides devraient contribuer à environ 45 à 65 % de l'apport énergétique total. Les sources de glucides recommandées comprennent les grains entiers, les fruits, les légumes et les légumineuses, qui fournissent non seulement du glucose mais aussi d'autres nutriments essentiels comme les fibres, les vitamines et les minéraux.Dérivés du glucoseLe glucose est un sucre simple, encore appelé monosaccharide, présent naturellement dans l'organisme, mais est aussi un constituant de disaccharides et de polysaccharides (associé à d'autres sucres pour former par exemple le saccharose, ou plusieurs glucoses associés comme la cellulose). Il s'associe également à d'autres molécules biologiques, comme des lipides (pour former des glycolipides) ou des protéines (glycoprotéines).Le glucose dans les analyses de sangLa concentration de glucose dans le sang est étroitement régulée pour maintenir l'homéostasie. Les analyses de sang, telles que le dosage de la glycémie, permettent d'évaluer la quantité de glucose présente.Elle permet de diagnostiquer certains troubles métaboliques et notamment le diabète, une maladie caractérisée par une régulation altérée du glucose sanguin : l'hyperglycémie correspond à un taux de glucose (sucre) dans le sang supérieur ou égal à 1,10 g/litre, à jeun. À l'inverse, une hypoglycémie correspond à un taux de inférieure à 0,7 g/L, elle entraîne une baisse anormale de la concentration de glucose dans le sang, pouvant entraîner des symptômes tels que faiblesse, confusion et perte de conscience.

Glucose

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L'informatique nous est d'un grand secours. Prenez&nbsp;cette [popupdefinition id=8113]&eacute;chographie[/popupdefinition] de la paroi du [popupdefinition id=15871]ventricule[/popupdefinition] gauche du c&oelig;ur. &Agrave; partir de celle-ci,&nbsp;un [popupdefinition id=561]logiciel[/popupdefinition] va segmenter les diff&eacute;rentes parties afin d'aider le m&eacute;decin &agrave; &eacute;tablir le [popupdefinition id=2662]diagnostic[/popupdefinition].&copy; CNRS Phototh&egrave;que, Thomas Dietenbeck, [popupdefinition id=8064]Olivier[/popupdefinition] Bernard, Denis Friboulet

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La [popupdefinition id=8791]radiographie[/popupdefinition] par [popupdefinition id=1002]rayons X[/popupdefinition] fut la premi&egrave;re m&eacute;thode d'imagerie biom&eacute;dicale utilis&eacute;e. D&eacute;couverts par hasard par [popupbiographie id=1111]Wilhelm R&ouml;ntgen[/popupbiographie] en 1895, ces rayons traversent le corps et sont plus ou moins absorb&eacute;s.Les images en noir et blanc des d&eacute;buts sont bien loin. D&eacute;sormais, gr&acirc;ce &agrave; une multitude de vues, il est possible de reconstituer, &agrave; l'aide de l'informatique, une vue en 3D des organes. Ici, par exemple, il s'agit de la microstructure d'un os et de son syst&egrave;me vasculaire, immortalis&eacute;s par microtomographie synchrotron.&copy; CNRS Phototh&egrave;que, Max Langer, Fran&ccedil;oise Peyrin

Les rayons X, des pionniers qui ont bien évolué

Wilhelm Röntgen naît le 27 mars 1845 à Lennep, en Allemagne, de Charlotte Constanze Frowein et Friedrich Röntgen, manufacturier dans le domaine du textile. Sa famille déménage durant son enfance à Apeldoorn, aux Pays-Bas, et il entre alors à l'institut Martinus Herman van Doorn. Il intègre en 1862 l'école technique d'Utrecht, mais il en sera expulsé pour avoir caricaturé un professeur. Trois années plus tard, il entre à l'université d'Utrecht où il étudie la physique, avant d'entrer à l'école polytechnique fédérale de Zurich et de s'y consacrer au génie mécanique. C'est en 1869 qu'il soutient sa thèse avant de devenir l'assistant du professeur Kunt.
C'est à la chaleur spécifique des gaz qu'est consacré le premier article qu'il publie en 1870, avant de s'intéresser à la conductivité thermale des cristaux, à l'influence de la pression sur l'indice de réfraction de certains fluides ou encore à l'influence magnétique sur les plans de la lumière polarisée. Pour autant, l'apogée de sa carrière sera marqué par ses travaux sur les rayons cathodiques qui le conduisent à faire la découverte d'une nouvelle catégorie de rayons.
Wilhelm Röntgen découvre les rayons X et invente la radiographie
Il observe le 8 novembre 1895 qu'un carton couvert, sur une face, de baryum platinocyanide devient fluorescent lorsqu'il est frappé par les rayons émis à la décharge d'un tube enrobé de carton noir scellé afin d'en exclure toute lumière. Il constate que le phénomène persiste jusqu'à une distance de 2 mètres. En plaçant divers objets entre le tube et des plaques photographiques, il se rend alors compte que certains sont plus ou moins transparents. La célèbre photographie de la main de son épouse constitue le premier Röntgenogram (la première radiographie) et lui permettra d'établir que la chair est plus perméable aux rayons que l'os ou l'alliage constituant l'alliance de son épouse. Ses expériences montreront finalement que le rayonnement est produit par l'impact des rayons cathodiques sur un objet matériel, rayonnement auquel il donnera le nom de Rayons X.
Sa carrière s'est conclue par l'attribution du prix Nobel de physique en 1901. Il est dans une certaine mesure le précurseur de nombreuses techniques d'imagerie actuelles, notamment médicales.

Wilhelm Röntgen

La radiographie est une technique d'imagerie polyvalente utilisée en radiologie pour produire en 2 dimensions des images détaillées de l'intérieur du corps à l'aide de rayons X. Elle sert à diagnostiquer diverses affections médicales et est réalisée par un radiologue en hôpital ou « en ville » ; la radiographie utilise les rayons X. Par extension, le terme « radiographie » désigne également le cliché radiographique.Bien que d'autres techniques d'imagerie plus avancées soient de plus en plus utilisées dans la pratique médicale, la radiographie conserve son rôle crucial en raison de sa simplicité, de sa rapidité et de son coût relativement bas, ce qui en fait une méthode précieuse dans de nombreuses situations cliniques.Découverte de la radiographieLa radiographie a été découverte en 1895 par le physicien allemand Wilhelm Conrad Röntgen. Il a remarqué que lorsque des rayons X traversaient un objet, ils créaient une image sur une plaque photographique. Cette découverte a révolutionné la médecine en permettant aux médecins de voir à l'intérieur du corps humain sans avoir à pratiquer une intervention chirurgicale.Un dispositif pour la radiographie au début du XXe siècle (cliché datant d'environ 1900). © René Hourdry, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0Les applications de la radiographieLes applications de la radiographie sont nombreuses et variées. Elle est utilisée dans les domaines de la médecine, de l'industrie, de la sécurité et de la recherche scientifique.Dans le domaine médical, la radiographie est utilisée pour diagnostiquer diverses affections médicales, notamment les fractures osseuses, les infections pulmonaires, les maladies dentaires et les anomalies du système digestif. Grâce à la radiographie, il est possible de visualiser un organe ou une partie du corps sur une pellicule photosensible : radiologie osseuse, articulaire ou rachidienne, radiologie pulmonaire, urinaire ou encore digestive, ASP (pour Abdomen sans préparation)…, ses champs d’application sont multiples. Elle est également utile pour guider les interventions chirurgicales.La radiographie permet de suivre l'évolution des maladies et d'évaluer la progression des traitements. En cas d’exploration spécifique (du tube digestif ou d’un organe richement vascularisé par exemple), le médecin peut décider l’injection préalable d’un produit de contraste. Celui-ci permet d’améliorer la lisibilité des clichés.Dans le domaine de l'industrie, la radiographie est utilisée pour inspecter les soudures et les pièces mécaniques afin de détecter d'éventuels défauts ou anomalies. Les rayons X peuvent traverser les matériaux et créer des images détaillées de l'intérieur des pièces, permettant ainsi de détecter les défauts de soudure, les fissures, les inclusions et les porosités. Cette technique est souvent utilisée dans les industries de l'aérospatiale, de l'automobile, de la construction navale et de la fabrication de pipelines. La radiographie est une technique d'imagerie polyvalente qui peut être utilisée dans de nombreux domaines, notamment dans la sécurité pour inspecter les bagages dans les aéroports. © Chalabala, Adobe StockDans le domaine de la sécurité, la radiographie est utilisée pour inspecter les bagages et les colis suspects afin de détecter la présence d'objets dangereux ou illicites. Les rayons X peuvent traverser les matériaux et créer des images détaillées de l'intérieur des bagages et des colis, permettant ainsi de détecter les armes à feu, les explosifs, les drogues et autres objets interdits. Cette technique est souvent utilisée dans les aéroports, les gares et les bâtiments gouvernementaux.Principe et fonctionnement de la radiographieLe principe de la radiographie repose sur l'utilisation de rayons X pour créer des images détaillées de l'intérieur du corps. Les rayons X sont des ondes électromagnétiques à haute énergie qui peuvent traverser les tissus mous du corps, mais sont absorbés par les tissus plus denses tels que les os et les dents. Les rayons X sont produits en accélérant des électrons à haute vitesse à travers un tube à rayons X.Les rayons X sont utilisés en radiographie parce qu'ils ont la capacité de traverser la matière, et donc de visualiser les structures internes du corps humain. Les rayons X ont une longueur d'onde plus courte que la lumière visible, ce qui leur donne suffisamment d'énergie pour pénétrer les tissus mous du corps humain, mais pas assez pour traverser les os ou les dents.Lorsqu'un faisceau de rayons X traverse le corps humain, il est absorbé à des degrés divers par les différents tissus. Les tissus plus denses, tels que les os, absorbent plus de rayons X que les tissus mous, tels que les muscles et les organes internes. Les rayons X qui traversent le corps sont ensuite captés par une plaque photographique ou un détecteur numérique, créant ainsi une image détaillée de l'intérieur du corps.

Radiographie

Le rayon X est un rayonnement électromagnétique composé de photons de 5 picomètres à 10 nanomètres. Utilisé dans la cristallographie et l'imagerie médicale, il fut découvert en 1895 par le physicien Wilhelm Röntgen.
Inventé en 1895 par Wilhelm Röntgen
Invention des rayons X
La découverte des rayons X est basée sur celle, en 1869, des rayons cathodiques par Hittorf : les physiciens du monde entier se penchent sur cette invention sans y trouver la moindre application pratique. En 1895, Röntgen décide de plonger un tube de Crookes dans un caisson opaque. Il se rend alors compte que le rayonnement traverse la matière, et que les éléments métalliques sont visibles en négatif. Il en déduit que les rayons sont invisibles et qu'ils sont émis dans la direction des électrons de ce tube. Ne trouvant pas de dénomination adéquate, il les nomme « rayons X » en raison de leur nature inconnue.
Un premier cliché est effectué sur la main d'Anna Bertha Röntgen le 22 décembre 1895 : à la suite d'une pose de vingt minutes, le cliché affiche clairement la bague à son doigt. Il s'agit de la première radiographie. Grâce à cette découverte, Röntgen obtient le premier prix Nobel de physique.
Utilisation des rayons X
Les rayons X peuvent être produits de deux manières : par production de transitions électroniques sur les couches internes, proches du noyau : c'est le principe de la spectrométrie de fluorescence X. Ils peuvent aussi être produits par un freinage des électrons au sein d'un tube à rayon X, sur une cible métallique : le rayonnement est dit Bremsstrahlung.
Aujourd'hui, ils sont massivement utilisés dans le domaine de la médecine, de la sécurité, au sein des aéroports notamment, mais aussi, plus récemment, dans l'imagerie précise de fossiles : ils permettent de procéder à des découpes (ou tranches) virtuelles sans toucher à leur structure. Dans l'espace, on a individualisé de très nombreuses sources de rayons X. Les sources principales de rayons X sont les supernovae, les pulsars et les quasars.

Rayon X

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Un milieu peut être qualifié de transparent lorsque l’énergie transportée par les ondes qui le traversent n’y est pas absorbée. L’air, par exemple, est un milieu transparent aux ondes électromagnétiques qui se situent dans le spectre du visible.
En effet, lorsque la fréquence d’une onde qui traverse un milieu est proche de la fréquence naturelle d’oscillation des molécules qui constituent ce milieu, l’onde interagit avec ce milieu. Plus ces interactions sont fortes, plus l’énergie de l’onde est absorbée. En revanche, en l’absence d’interactions, il n’y a pas d’absorption. Tout se passe presque comme si le milieu ne voyait pas passer l’onde.
Milieu transparent : une notion relative
Dans l’absolu, il est impossible de qualifier un milieu de transparent. La transparence dépend en effet des fréquences et donc des longueurs d’onde auxquelles on soumet le milieu.
Ainsi, la fréquence d’oscillation naturelle du verre se situe autour de 3,1012 Hz. Le verre est-il transparent dans le spectre du visible ? Oui. Toutefois, il perd cette transparence pour devenir opaque lorsqu’il est soumis aux fréquences de l’ultraviolet.
Transparent et translucide : quelle différence ?
Le terme « transparent » ne doit pas être confondu avec « translucide » qui désigne quant à lui un corps transmettant la lumière de manière diffuse ; à travers celui-ci, les objets apparaissent alors flous.

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