La physique c’est bon pour la santé !

La santé n’est pas que l’affaire de la médecine, ou de la biologie.  Que ce soit dans la conception d’appareils ou d’équipements, des plus simples ou plus sophistiqués, des verres de lunette aux procédés d’imagerie, en passant par le stéthoscope, la physique témoigne, depuis des siècles, qu’elle a son mot à dire dans les progrès médicaux. Les universitaires français, Cédric Ray et Jean-Claude Poizat, nous l’illustrent dans un attrayant album qui saura séduire tant les enseignants, les étudiants, que les infatigables esprits curieux, Quand la physique soigne.  Au cœur des révolutions techniques de la médecine, publié chez l’éditeur scientifique Belin.

Poursuivant leur mission, entamée, en 2014, par leur livraison de La physique par les objets quotidiens, de nous éveiller à cette omniprésence de la science dans notre environnement, les malicieux et talentueux vulgarisateurs Ray et Poizat nous dévoilent tous les secrets de la physique se cachant dans le fonctionnement d’un scanner, de l’IRM (image de résonance magnétique), et autres machines envahissantes des hôpitaux.

L’apport de la physique à la médecine est dont loin d’être banale.  Elle aide à la pose de diagnostic par l’amélioration des systèmes de mesure, que ce soit par la « magie » des rayons X, traversant la matière et permettant de « voir » le squelette, par la tomographie (l’émission de rayons gamma offrant une cartographie de l’activité cérébrale), ou par la magnétoencéphalographie (une mesure de l’activité électrique des neurones du cerveau permettant de détecter, chez un patient, la démence ou la maladie d’Alzheimer).

Sans les travaux de physiciens, par de prouesse technique comme cette endoscopie qui, grâce à cette minuscule sonde, introduite dans notre nez, permet maintenant, aux médecins, de « voir sans ouvrir » dans notre côlon, notre estomac, notre intestin, où même d’amener de petits instruments au plus près de la région observée et de réaliser des actes chirurgicaux.

Car la physique n’aide pas qu’à mesures mais aussi à soigner, imaginant sans cesse, en complément des médicaments, de nouvelles techniques de traitement, comme cette radiothérapie si bénéfique et souveraine, s’évertuant, à l’aide de rayonnement, à détruire les cellules tumorales, tout en épargnant, au maximum, les cellules saines.

Nombreuses sont les découvertes technologiques menant à des retombées médicales inattendues.  La mise au point du SONAR (l’émission et la réception d’ultrason pour détecter d’éventuels sous-marins) lors de la Première Guerre mondiale est à l’origine de l’échographie médicale.  Les progrès de l’électronique, du transistor au circuit intégré, conduisent au perfectionnement et à la miniaturisation des aides auditives, dont les implants cochléaires.  Dès les années 1970, on fait un usage bienfaisant du laser pour traiter les décollements de rétine.  De plus, depuis 1999, plus de 30 millions de personnes ont profité de cette « chirurgie laser » pour corriger leur vue.

Le progrès des matériaux permet, dès la fin du XIXe siècle, d’avoir des verres «plus près de l’œil » : les premières « lentilles de contact ».  Les premiers « verres souples », à base d’hydrogel (70% d’eau), font leur apparition en 1961.

Cette science des matériaux entraîne l’essor, au XXe siècle, d’innombrables dispositifs médicaux dans plusieurs domaines, dont, tout particulièrement, dans les prothèses orthopédiques, un champ de recherche où tout ce qui touchent la physique des matériaux, la biologie des tissus, la mécanique des solides, sont intimement liés au problème complexe de la biocompatibilité.

On le voit, des dizaines de principes de physique sont au cœur de ce Quand la physique soigne.  En abordant la chirurgie laser, Ray et Poizat nous enseignent sur les propriétés exceptionnelles de la lumière produite par cette invention des années soixante (une couleur, plus lumineuse que le Soleil, « pour les gouverner toutes »).   Décrire les pompes médicales (« Nous sommes envahis par les pompes, le cœur lui-même est une pompe ») est l’occasion, pour les deux physiciens, de nous entretenir de la mécanique des fluides.  Leur chapitre sur la cryothérapie (soigner en produisant du froid, ou « plus exactement en déplaçant de la chaleur ») permet d’introduire ces autres concepts physiques essentiels : les états de la matière et leurs degrés d’agitation (pouvant aller au zéro absolu, ce moment ou « aucun atome ne se déplace »).

Comprendre comment fonctionnent ces machines qui font ping, concluent Cédric Ray et Jean-Claude Poizat, nous permet de devenir « plus acteurs de notre santé ». Une dose de physique quotidienne n’est jamais nocive.