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15 décembre 2009 2 15 /12 /décembre /2009 00:59
Source : Pour la Science N°52 - juillet - septembre 2006

L'air et le sang : les écoulements in vivo

Pour expliquer les gênes respiratoires et prédire les ruptures d'anévrisme, la médecine fait appel à la mécanique des fluides.
Marc Thiriet
Qui n'a pas rêvé de voyager à l'intérieur du corps humain ? Qui n'a pas souhaité voir le mouvement de l'air dans les poumons, la poussée du sang gonfler les artères au rythme des battements du cœur ? Désormais cela devient possible. Les modélisations représentent les organes, ainsi que leur fonctionnement et les fluides qui les parcourent. Elles aident au bilan diagnostic des pathologies et au contrôle de l'efficacité des traitements.

Nous analysons le comportement de l'organe dans son ensemble et parfois jusque dans des détails aussi fins que les interactions entre molécules. Puis nous le décrivons à l'aide de relations mathématiques et de paramètres, en gardant à l'esprit le précepte du philosophe anglais Guillaume d'Ockham (1280-1350) : « Pluralitas non est ponenda sine necessitate », la multiplication des éléments ne doit pas être utilisée sans nécessité. Nous nous limitons en effet à un nombre restreint de paramètres significatifs, afin de maîtriser la simulation, d'assurer un calcul rapide et d'interpréter efficacement les résultats.

La tâche est rude, car le corps humain est le fruit de 3,8 milliards d'années d'évolution, au cours desquelles l'être monocellulaire a évolué vers l'organisme composite d'aujourd'hui. Un système physiologique a une structure complexe et ses composants sont de nature diverse. Il se transforme au cours de la vie d'un individu. Certains éléments sont redondants, afin d'éviter la dégradation de l'ensemble par l'altération de quelques-uns. Comment appréhende-t-on un système physiologique dans son ensemble ?

L'approche du modélisateur n'est pas la même que celle du médecin. Ce dernier observe le malade et compare son état à celui d'un sujet sain, suivant en cela une liste de faits répertoriés....
 
Marc THIRIET est médecin et biomécanicien, responsable du projet REO associant le Laboratoire Jacques Louis Lions, UMR-CNRS 7598 de l’Université Pierre et Marie Curie, à Paris, et l’Unité de recherche de Rocquencourt de l’INRIA.

Biology And Mechanics Of Blood Flows: Mechanics And Medical Aspects( Series - Crm Series In Mathematical Physics )

(Hardcover - 2007/12/13)
by

Marc Thiriet

Book: Biology And Mechanics Of Blood Flows: Mechanics And Medical Aspects( Series - Crm Series In Mathematical Physics )
Biology and Mechanics of Blood Flows presents the basic knowledge and state-of-the-art techniques necessary to carry out investigations of the cardiovascular system using modeling and simulation. Part II of this two-volume sequence, Mechanics and Medical Aspects, refers to the extraction of input data at the macroscopic scale for modeling the cardiovascular system, and complements Part I, which focuses on nanoscopic and microscopic components and processes. This volume contains chapters on anatomy, physiology, continuum mechanics, as well as pathological changes in the vasculature walls including the heart and their treatments. Methods of numerical simulations are given and illustrated in particular by application to wall diseases. This authoritative book will appeal to any biologist, chemist, physicist, or applied mathematician interested in the functioning of the cardiovascular system.

Biology And Mechanics Of Blood Flows: Mechanics And Medical Aspects( Series - Crm Series In Mathematical Physics ), Marc Thiriet, 0387748482

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Published by iflisen - dans Génie du vivant
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