Comment étudier la physiologie : suivez le mécanisme, puis interrogez-vous dessus

La réponse courte

Étudiez la physiologie comme des chaînes de causes et d’effets, pas comme des listes de faits. Pour chaque thème, demandez-vous ce qui change, ce qui le détecte, ce qui répond et ce que cela entraîne ensuite, et dessinez-le : un schéma de la chaîne, et les courbes clés, comme la boucle pression-volume, la courbe de Frank-Starling et la courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine, jusqu’à pouvoir les redessiner et les expliquer de mémoire. Puis testez cette compréhension : prédisez ce qui se passe quand une variable change, faites des exercices et expliquez à voix haute, sans notes.

Recommencez, encore et encore, en espaçant : revenez à chaque mécanisme le lendemain et à des intervalles qui s’allongent, et reliez-le à l’anatomie sous-jacente et aux maladies qui le dérèglent. Les enseignants de physiologie citent le raisonnement causal, les graphiques et la façon dont la matière relie tout comme ce qui la rend difficile, et le fait que les étudiants assimilent apprendre à mémoriser comme l’un des principaux obstacles (Michael, 2007) ; dans un cours d’anatomie et de physiologie, de courts quiz de rappel répartis sur le semestre ont permis aux étudiants de retenir 41 % de plus qu’un groupe témoin (Dobson, 2013).

Pourquoi la physiologie est difficile

La physiologie parle moins de faits que de la façon dont les choses se causent les unes les autres : une pression change, un récepteur le détecte, un réflexe répond, et la réponse modifie autre chose. Quand Joel Michael (2007) a demandé à 63 enseignants de physiologie ce qui la rend difficile à apprendre, ils ont désigné la matière elle-même, qui exige un raisonnement causal, recourt aux graphiques et aux mathématiques et relie tout, et les étudiants, qui croient souvent qu’apprendre et mémoriser sont la même chose et rangent chaque thème dans un compartiment à part.

La porte de sortie, c’est que quelques idées en expliquent l’essentiel. Harold Modell (2000) a proposé sept modèles généraux qui reviennent dans tout l’organisme : les systèmes de régulation, la conservation de la masse, les flux de masse et de chaleur, les propriétés élastiques des tissus, le transport à travers les membranes, la communication entre cellules et les interactions moléculaires. L’équation de Fick pour le débit cardiaque et une clairance rénale ressemblent à deux choses différentes à apprendre, mais toutes deux relèvent de la conservation de la masse. Apprenez les modèles une fois, et chaque nouveau thème en devient un cas de plus.

La méthode, étape par étape

Chaque thème, du cycle cardiaque à l’équilibre acido-basique, peut s’étudier de la même façon : trouvez la chaîne de causes et d’effets, dessinez-la, et vérifiez que vous savez la dérouler de mémoire, dans un sens puis dans l’autre.

1. Assurez d’abord les bases : l’anatomie de l’organe et les quelques lois physiques qui le gouvernent, comme le débit qui dépend de la différence de pression et de la résistance, ou la diffusion qui dépend du gradient et de la surface d’échange.
2. Lisez pour trouver la chaîne. Pour chaque thème, notez ce qui change, ce qui le détecte, ce qui répond et ce que fait la réponse. Pour le baroréflexe : la pression artérielle baisse, les barorécepteurs du sinus carotidien et de la crosse de l’aorte sont moins étirés et déchargent moins, le tronc cérébral augmente le tonus sympathique et diminue le tonus vagal, la fréquence cardiaque, la contractilité et le tonus vasculaire augmentent, et la pression remonte.
3. Fermez le livre et dessinez la chaîne sous forme de schéma, avec des flèches vers le haut ou vers le bas. Puis ouvrez-le et corrigez ce qui vous a échappé.
4. Demandez-vous « et si ? ». Changez une chose, comme une hémorragie, un lever brusque ou un séjour en altitude, et prédisez ce qui s’ensuit, étape par étape, avant de vérifier.
5. Faites des exercices chiffrés partout où le thème s’y prête, comme ceux des travaux dirigés : débit cardiaque, clairance, équation des gaz alvéolaires, cas d’équilibre acido-basique. Savoir le calculer est un test de compréhension.
6. Expliquez-le à voix haute sans notes, comme à un oral. Les endroits où vous hésitez sont votre prochaine révision.
7. Reliez-le : à l’anatomie sous-jacente, aux thèmes dont il dépend, et plus tard aux maladies et aux médicaments qui le modifient.

Dessinez les courbes jusqu’à pouvoir en expliquer chaque trait

C’est sur les courbes que les examens de physiologie vérifient si vous avez compris. Apprenez-en quelques-unes assez bien pour les tracer sur une page blanche, légender les axes, et dire ce que signifie chaque partie et ce qui la fait bouger.

La boucle pression-volume du ventricule gauche : ses quatre phases, remplissage, contraction isovolumique, éjection et relaxation isovolumique, et ce que devient la boucle quand la précharge, la postcharge ou la contractilité changent. La courbe de Frank-Starling : le volume d’éjection systolique qui augmente avec le volume télédiastolique, la courbe qui monte quand la contractilité augmente et descend dans l’insuffisance cardiaque. La courbe de dissociation de l’oxyhémoglobine : sa forme en S, pourquoi elle est plate en haut et raide au milieu, et ce qui la déplace vers la droite : plus de dioxyde de carbone, plus d’acidité, une température plus élevée et plus de 2,3-BPG (ou 2,3-DPG).

Dessinez chacune de mémoire d’abord, puis vérifiez. Ensuite, tracez deux états sur les mêmes axes, comme le repos et l’effort, ou un cœur sain et un cœur défaillant, et expliquez la différence à voix haute.

Cartes conceptuelles, et s’expliquer les choses

Les cartes conceptuelles, où chaque idée est une case et chaque flèche dit comment l’une agit sur l’autre, conviennent à la physiologie parce que c’est un réseau de causes. Dans une étude randomisée menée dans un cours de physiologie médicale par González et ses collègues (2008), les étudiants qui construisaient des cartes conceptuelles du module cardiovasculaire et s’en servaient pour résoudre des problèmes ont mieux réussi les examens de résolution de problèmes qu’un groupe témoin, mais pas les QCM.

La façon de construire la carte compte. Jeffrey Karpicke et Janell Blunt (2011) ont constaté que s’entraîner à restituer faisait davantage apprendre que construire des cartes conceptuelles avec le texte sous les yeux, même pour des questions demandant des inférences ; dans une étude ultérieure, Blunt et Karpicke (2014) ont montré que des cartes construites de mémoire servaient elles aussi d’entraînement au rappel. Dessinez donc la carte livre fermé, puis ouvrez-le et corrigez-la.

S’expliquer fonctionne de la même manière. Dans une étude de Michelene Chi et ses collègues (1994), des élèves à qui l’on demandait de s’expliquer chaque ligne d’un texte sur l’appareil circulatoire humain ont appris davantage que des élèves qui l’avaient lu deux fois, et ceux qui s’expliquaient le plus sont tous arrivés à un modèle juste du fonctionnement de la circulation. Expliquez chaque étape d’un mécanisme, à vous-même ou à voix haute à un camarade, et dites pourquoi, pas seulement quoi.

Dans Breef, chaque mécanisme peut être une note à part, reliée par des [[doubles crochets]] à celles dont il dépend : une note sur le système rénine-angiotensine renvoie au rein, à la pression artérielle et à l’aldostérone, et Connaissances les dessine toutes sur une seule carte, pour que vous voyiez où un thème se relie aux autres et où il ne s’y relie pas encore.

Révision espacée, et liens avec l’anatomie et la pathologie

Avoir compris un mécanisme une fois ne veut pas dire que vous le saurez encore à l’examen. Dans l’étude de Dobson (2013) sur un cours d’anatomie et de physiologie, dix courts quiz de rappel répartis sur le semestre, deux heures en tout, ont permis aux étudiants de retenir en fin de semestre 41 % de matière en plus qu’un groupe témoin, que les intervalles entre les quiz s’allongent ou restent identiques. Revenez à chaque mécanisme le lendemain du jour où vous l’étudiez, de nouveau quelques jours plus tard, puis environ une semaine après et ensuite toutes les semaines ou tous les quinze jours : Cepeda et ses collègues (2008) ont constaté que le meilleur intervalle grandit avec la durée pendant laquelle il faut retenir, d’environ 20 à 40 % du temps restant avant le test quand celui-ci avait lieu une semaine plus tard à environ 5 à 10 % quand il avait lieu un an plus tard.

Chaque révision est l’occasion de relier. La physiologie se situe entre l’anatomie, qui montre où les choses se passent, et la pathologie et la pharmacologie, qui montrent ce qui arrive quand elles se dérèglent. L’anse de Henlé se comprend mieux une fois le néphron dessiné ; l’insuffisance cardiaque se suit plus facilement sur la courbe de Frank-Starling que vous connaissez déjà. Ces liens sont la raison pour laquelle la physiologie mérite d’être bien apprise : elle revient dans presque toutes les matières cliniques, et jusqu’aux examens de fin de cursus, comme les EDN en France.

Breef peut s’occuper du calendrier. Enregistrez un cours dans une note et Breef le rédige, avec ce sur quoi l’enseignant a insisté ; la note revient en révision le lendemain, puis à des intervalles ajustés à la vitesse à laquelle vous oubliez, avec chaque fois trois questions écrites à partir d’elle ; et une date d’examen donne à chaque note qui s’effacerait d’ici là une dernière révision dans les jours qui précèdent.

Un plan pour les semaines avant l’examen

Les examens de physiologie vérifient si vous savez raisonner avec ce que vous savez : les dernières semaines servent donc à vous entraîner exactement à cela.

1. Six semaines avant : listez les thèmes au programme et notez pour chacun si vous savez le dessiner et l’expliquer de mémoire, en partie, ou pas encore. Commencez par les notions générales, membranes, transports et systèmes de régulation, puisque tout le reste repose dessus.
2. De la sixième à la troisième semaine : un système à la fois, avec la méthode ci-dessus, en commençant chaque journée par le rappel des mécanismes et des courbes des jours précédents.
3. Deuxième semaine : exercices et cas. Faites les annales et des cas « et si ? » qui traversent plusieurs systèmes, comme l’effort, l’hémorragie ou l’altitude, où le cœur, les poumons et les reins répondent ensemble.
4. La dernière semaine : uniquement du rappel. Dessinez de mémoire chaque courbe clé et chaque schéma, expliquez-les à voix haute, et ne cherchez une réponse que pour corriger ce que vous avez raté.
5. La veille : reprenez les mécanismes les plus fragiles pour vous, et dormez une vraie nuit.

Les erreurs courantes

Mémoriser les étapes d’un mécanisme comme une liste. Si vous ne savez pas dire pourquoi chaque étape découle de la précédente, une question qui part d’un autre point vous prendra en défaut.

Apprendre les courbes comme des images. Dessinez-les, légendez-les, et expliquez ce qui les fait bouger.

Faire de belles cartes conceptuelles livre ouvert. Construisez-les de mémoire, puis vérifiez.

Garder chaque système dans sa case. Le corps ne le fait pas : l’effort, le choc et l’altitude mettent en jeu plusieurs systèmes à la fois, et les examens aiment ce genre de questions.

Sauter les calculs. Ils montrent si vous comprenez une relation, et ce sont souvent les points les plus faciles à prendre.

Réviser en silence avant un oral. Expliquez à voix haute, à un camarade ou à vous-même, avant qu’un examinateur ne vous le demande.