2021-2022 / PHYL0645-1

Physiologie générale

Durée

30h Th, 10h Pr, 4h SEM

Nombre de crédits

 Bachelier en sciences dentaires6 crédits 
 Bachelier en médecine6 crédits 

Enseignant

Bernard Rogister

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au deuxième quadrimestre

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Enseignant : B. Rogister, Professeur
Classiquement, la Physiologie Générale est définie comme étant l'étude des propriétés communes à toutes les cellules et à tous les êtres vivants (Claude Bernard).
Parmi ces propriétés communes, on retrouve les grandes voies du métabolisme (unité biochimique des êtres vivants) déjà abordées en Biochimie Générale. D'autre part, les êtres vivants ont la capacité de garder constant un environnement intérieur, de manière à maintenir favorables les conditions des réactions biochimiques. Le cours de Physiologie Générale traite donc de l'étude des mécanismes communs aux êtres vivants leur permettant de garder un environnement interne constant. Cette capacité est appelée homéostasie.
Dès lors, l'homéostasie recouvre la possibilité pour une cellule de percevoir une information concernant son environnement ou une modification de ce dernier et éventuellement d'y répondre de manière adaptée. Or, toutes les cellules d'un organisme ne sont pas identiques. Elles assurent toutes des fonctions particulières. Il apparaît dès lors que d'une part, on peut avoir des conditions internes légèrement différentes d'un type cellulaire à l'autre et d'autre part, que les informations atteignant les cellules sont très nombreuses. Une intégration des signaux et des réponses cellulaires est donc nécessaire en permanence. L'étude de cette intégration est également l'objet du cours de Physiologie Générale.
Sur le plan conceptuel, la régulation de l'environnement intérieur implique : 1) la détection d'une modification de celui-ci par divers systèmes senseurs, 2) la transmission de l'information depuis le senseur jusqu'à un centre intégrateur, 3) une réponse appropriée de la part du centre intégrateur, réponse directe ou qui est réalisée via un centre effecteur après une nouvelle étape de transmission. Une telle approche souligne l'importance des limitations physiques de l'environnement contrôlé. Ainsi, c'est au niveau de la membrane cellulaire que la plupart des mécanismes de détection (récepteur) et effecteurs (sécrétion, flux ioniques,..) sont réalisés.
Les objectifs généraux de ce cours sont donc :
1. Comprendre la nécessité de maintenir constant l'environnement intérieur qui peut être différent selon le compartiment cellulaire considéré (lysosomes, noyau, ...).
2. Comprendre comment les molécules se déplacent à l'échelle d'un compartiment et au travers d'une membrane biologique.
3. Comprendre les répercussions sur la plan osmotique de la diffusion des molécules.
4. Comprendre que le phénomène d'osmose au niveau d'une cellule associé à la concentration de molécules intracellulaires imperméantes lui impose de rendre sa membrane imperméante au sodium.
5. Comprendre quelles sont les conséquences au plan électrique d'une répartition inhomogène de différentes espèces ioniques de part et d'autre d'une membrane biologique.
6. Appréhender comment les êtres vivants ont mis à profit l'existence d'un potentiel membranaire qui est utilisé à des fins de signalisation, notamment au niveau du système nerveux.
7. Appliquer l'ensemble de ces concepts au problème de la contraction musculaire.

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

- Pouvoir expliquer comment la structure d'une cellule est maintenue constante alors que celle-ci effectue un travail spécialisé (perméabilité de la membrane plasmique, régulation du volume cellulaire, contraction musculaire, conduction de l'influx nerveux...)
- Pouvoir donner une interprétation moléculaire de phénomènes caractérisant les organismes vivants
- Pouvoir donner une vue globale de la complexité du système de coordination existant entre les systèmes cellulaires constituant un organisme.
- Pouvoir décrire les relations existant entre certaines séquences métaboliques de l'organisme et les propriétés de l'environnement.
- Pouvoir utiliser l'ensemble des connaissances acquises pour aborder avec fruits l'étude de la Physiologie Humaine.

Savoirs et compétences prérequis

- En amont: Biologie, Chimie, Physique et Biochimie générale.
- En aval, relations avec cours ultérieurs: Biochimie Humaine, Physiologie Humaine, Eléments de Pathologie

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Les cours théoriques sont donnés de manière ex-cathedra.  Néanmoins, selon l'évolution de la situation sanitaire, il est possible que l'enseignement soit en tout ou en partie donné à diistance par le système UNI-CAST/POD-CAST
Deux séances de travaux pratiques sont organisées en présentiel et sont précédés d'une séance à suivre en ligne pour pouvoir accéder aux séances classiques. La première séance en présentiel est consacrée à l'enregistrement de potentiels d'action dans diverses circonstances et la seconde séance sera consacrée à l'étude fonctionnelle d'une jonction neuro-musculaire.A la fin de chaque séance, les groupes d'étudiants doivent remettre un rapport commun au groupe. La présence aux travaux pratiques est obligatoire pour les étudiants suivant pour la première fois le cours de Physiologie Générale.  En cas d'absence non justifiée (par un certificat médical par exemple), la sanction sera un retrait de 1 point sur le résultat final de l'examen.   Le document justifiant l'absence de l'étudiant doit parvenir au bureau pédagogique endéans les 5 jours ouvrables après la date de la séance. Pour les étudiants devant représenter l'examen de Physiologie Générale, ils peuvent à nouveau suivre les séances de travaux pratiques, ceci sur une base volontaire et après inscription en début d'année académique.  Une fois inscrits, ils s'engagent alors à être présents à la séance de travaux pratiques et seront soumis aux mêmes règles organisationnelles que les étudiants suivant pour la première fois le cours de Physiologie Générale.
Dans ce cas également, selon la situation sanitaire en vigueur en mars 2021, les séances de TP seront peut-être à suivre sur e-campus en étant alors organisée sur un mode virtuel avec de plus des démonstrations.   

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

1. Introduction générale, l'homéostasie. 1. La notion d'homéostasie du milieu intérieur.
2. Les bases physico-chimiques de la régulation intérieure. 2. Diffusion et perméabilité membranaire. 3. Pression osmotique et mouvements de l'eau.
3. Les canaux ioniques et les membranes excitables. 4. Les canaux ioniques. 5.Conséquences électriques des gradients ioniques. 6. Les propriétés électriques passives des membranes. 7. Génération et propagation du potentiel d'action. 8. La diversité des canaux ioniques.
4. Les transports de solutés. 9. L'énergie du potentiel électrochimique et les mécanismes de transport. 10. Le transport passif de solutés. 11. Le transport actif.
5. La transduction du message.
12. Le couple ligand-récepteur - Les seconds messagers. 
6. Les moteurs Moléculaires. 13. Le couplage excitation/contraction dans le muscle

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Des notes de cours ont été remaniées en 2012 et sont disponibles à la fois de manière imprimée (presses universitaires) et de manière électronique (fichier déposé sur l'intranet). Les étudiants disposeront du cours complet dès le début d'année, avant que le cours oral ne débute. Ils auront également accès aux fichiers informatiques des illustrations du cours oral, au fur et à mesure que ce dernier est dispensé. L'adresse et l'accès à certains sites Internet spécialisés dans ce domaine seront donnés aux étudiants. Enfin, les cours magistraux seront enregistrés et disponibles en pod-cast sur l'intranet.
Tous les livres, d'édition récente, décrivant la Physiologie Générale ou de la Physiologie Cellulaire constituent une aide éventuelle à la compréhension du cours théorique. On peut néanmoins citer les livres suivants (dont l'achat n'est évidemment pas obligatoire) :
- Physiologie des Régulations par E. Schoffeniels et G. Moonen, Masson
- Cell Biology, T.D Pollard and W.C. Earnshaw, Saunders
- Cellular Physiology, M.P. Blaustein, J.P.Y. Kao and D.R. Matteson, Elsevier Mosby.
- Molecular Cell Biology, Lodish, Berk, Zipursky, Matsudeira, Baltimore and Darnell, Freeman.
- Cell Physiology Sourcebook, a molecular approach. Ed by Nicholas Sperelakis, Academic Press.

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation écrite ( QCM )


Explications complémentaires:

L'examen porte sur le cours théorique ainsi que sur les aspects développés aux cours des séances de travaux pratiques.  Ces aspects ne sont cependant que des illustrations expérimentales des concepts abordés au cours théorique. Examen écrit constitué d'un questionnaire à choix multiples (QCM). La cotation est la suivante : +1 en cas de réponse correcte, 0 en cas d'absence de réponse et -1 en cas de réponse incorrecte. Si le rapport des travaux pratiques est manquant ou si l'étudiant était absent à une séance de travaux pratiques de manière non justifiée, la note finale de l'examen sera automatiquement diminuée d'un point sur 20.
Selon l'évolution d ela situation sanitaire, il est possible que l'examen doive être organisé sur e-campus.  Dans ce cas, les modalités précises seront annoncées aux étudiants en temps utile. 

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Contacts

Adresse ULg : Bernard Rogister, Professeur Ordinaire
GIGA-Neurosciences Département des sciences biomédicales et précliniques  Bât. B36 B avenue Hippocrate, 15 4000 Liège 1 Belgique
Tél. ULg : 32 4 366 59 50 Courriel : Bernard.Rogister@uliege.be
Sabine Wislet Agrégée Tél. ULg : 32 4 366 39 88  Couriel : S.Wislet@uliege.be
Laurence Delacroix Agrégée Tél. Ulg 32 4 366 25 02 Couriel : ldelacroix@uliege.be
Christelle Péqueux Agrégée Tél. Ulg 32 4 366 22 17 Couriel : C.Pequeux@uliege.be
Larisia Bourdoux Secrétaire Tél ULg : 32 4 366 59 50 Couriel : Larisia.Bourdoux@uliege.be