Démonstration cours - cours biophysique

UNIVERSITE DE BATNA
FACULTE DE MEDECINE
DEPARTEMENT DE PHARMACIE
DEUXIEME ANNEE DE PHARMACIE
MODULE DE BIOPHYSIQUE
TD 2 BIOPHYSIQUE
Exercice 1 : Un sujet a une défaillance rénale présente une uremie initiale
est soumit à une séance de dialyse péritonéale qui consiste à
injecter dans la cavité péritonéale un volume Ve = 3 litres d’une solution
dépourvue d’urée et isotonique au plasma.
1. Quelle serait l’urémie
après la quinzième dialyse, lorsqu’un
équilibre s’établit entre le sang circulant dans les vaisseaux
péritonéaux et le liquide injecté dans la cavité péritonéale, sachant que
le volume aqueux de l’organisme du sujet Vi = 42 litres.
2. On fixe la durée de chaque cycle égale à 20min, et en admettant que
l’équilibre de diffusion est atteint au bout de cette durée, calculer la
clairance Q de l’urée en ml/min.
Solution :

1/ C = Ci0
C15 = Ci0
(Démonstration cours )
= 1,2
2/la clairance Q :
A t=0 :
Concentration sanguine =Ci0
Concentration dans le dialysat =0
Apres un temps t :
Concentration sanguine =Ci0 -C
Concentration dans le dialysat =C =
2012-2013
Page 1
.
.
.
Exercice 2 : à une température T, en dissolvant 27g d’un soluté dans 145g
d’eau de tension maximum de vapeur égale à 17.52mmHg, sachant que la
solution obtenue présente une tension de vapeur saturante de 17.34mmHg.
Quelle est la masse molaire du soluté ?
Solution
Psol=(1- fsoluté) Psolvant  fsoluté=1fsoluté=1fsoluté=
Mb=335g/mole
La valeur la plus proche est 342g/mole  Lactose
Exercice 3 :Soit deux compartiments liquidien A et B séparés par une
membrane semi perméable, se trouvant à la température T=25°c, dans
chacun d’eux est plongé un capillaire.
Le compartiment A renferme une solution d’urée à 17,4 mg/l et l’autre une
solution de glucose à 12mg/l.
1. Sur quel compartiment faut-il exercer une pression pour éviter tout
transfert de solvant à travers la membrane ?
2012-2013
Page 2
2. Quelle doit être la valeur de la pression osmotique résultante
qu’exercerait ces deux solutions vis-à-vis de cette membrane ?
3. Quelle est la différence de niveau dans les deux capillaires ?
On donne: R=8,31J/K.mol = 0,082 atm.l/K.mol,
, g=10m/s²
Solution
1/
CpA= 17,4mg/l
CpB=12mg/l
Muree =60g/mole
Mglucose = 180g/mole
CA>CB  l’eau se deplace de B vers A on doit exercer une pression sur le
compartiment A
2/Pression osmotique :
3/
h=54,47mm.
Exercice 4 : Un sérum sanguin a un taux d’urée de 3,6g/l, sa température
de congélation est de -0,63°C, il contient 9g/l de NaCl (M=58g/mol), 80g/l de
protéines pour lesquelles on peut admettre M=80.103 g/mol et d’autres
molécules en proportions négligeables.
1. Calculer l’osmolarité efficace de ce sérum
2. On en remplit un osmomètre que l’on plonge dans un volume d’eau
pure à la température T=37°C. Calculer la pression osmotique
susceptible d’être développée par ce sérum :
a. Dans le cas d’une paroi dialysante
b. Dans le cas d’une paroi semi-perméable
On donne : R=8,31J/K.mol , Kc=-1.85 litre. degré/mol
Solution
Osmolarité efficace :
= 0,28 osmole/l = 280mosmole/l
280<310  Turgescence
a/ paroi dialysante : toutes les molecules vont traverser la membrane sauf
les proteines qui vont exercer la pression.
2012-2013
Page 3
b/ paroi semi permeable : ne laisse passer que l’eau
Exercice 5 : Dans un litre d’urine d’abaissement cryoscopique -1,4°C on a
trouvé les concentrations de NaCl 11,7g/l (M=58,5 g/mol) et de 15g/l d’urée
(M=60g/mol)
1. Quelle est l’osmolarité totale de cette urine ?
2. Combien contient-elle de mosmol/l de NaCl et d’urée ?
On donne : Kc=-1.85 litre. degré/mol
Solution :
=
-
=0,1 osmole/l
Manque d’une substance :
Exercice 6 : L’hémolyse totale des globules rouges dans une solution de
NaCl correspond à 3g/l, sachant que l’isotonicité de la même solution
correspond à 9g/l de NaCl(58g/mol).
Calculer la force nécessaire à faire éclater un globule rouge à T=37°C et qui
est assimilé à un disque de cylindre de diamètre d=7um et d’épaisseur
e=1um
2012-2013
Page 4
Solution :
S=2
= 9,89.
m²
F=
=5,25 .
N
Exercice 7 : Un sujet à l’état normal élimine 0,8 l/j d’urine qui contient une
osmole/l, cela après que ces reins concentrent ce volume d’osmolarité
à
la température T=37°C.
Déterminer la puissance fournie par chaque rein
En supposant être dans les mêmes conditions (même régime alimentaire et
même température), et on fait boire 1,5l/j d’eau pure supplémentaire à ce
sujet, déterminer la nouvelle puissance fournie par chaque rein
Solution :
=
2/
Exercice 8 : Un plasma contient 1,2g/l d’urée (60g/mole) et 0,9 g/l de
glucose (180g/mole), ses molécules électrolytiques plasmatiques sont :
Protides-…………………………..15mEq/l
Na+………………………………..115mEq/l
K+………………………………….…5mEq/l
Ca++………………………………….XmEq/l
2012-2013
Page 5
CO.H-………………………………25mEq/l
Cl-…………………………………..70mEq/l
Lactate-………………………….…15mEq/l
1. Calculer la concentration équivalente de Ca++, En déduire l’osmolarité
totale de ce plasma.
2. A quel type de solution a t –on affaire ?
3. Quelle est la pression osmotique efficace de ce plasma à 37°C ?
4. En admettant que la concentration équivalente de plasma normal est
de 314mEq/l, quel dérèglement osmotique présente t-il ce sujet ?
Mesurer alors les anomalies que présente ce sujet ?
Solution :
D’apres le principe d’electroneutralité on a :
Donc :
0+17-115-5=5meq/l
2/
247,5<310 - Solution hypotonique
4/
250meq/l<314meq/l :
Les anomalies sont : fuites des electrolytes  Deshydratation.
La pathologie est une insuffisance surrénalienne
2012-2013
Page 6
Une insuffisance surrénalienne est un syndrome endocrinien due à un déficit de production par les glandes
surrénales de certaines hormones :



le cortisol, hormone glucocorticoïde ;
l'aldostérone, hormone minéralocorticoïde ;
les androgènes, hormones sécrétées en petite quantité par les surrénales.
Symptômes
Ils sont liés au déficit en cortisol et en aldostérone, entraînant une fuite d'eau et de sel par les reins, notamment :




asthénie, amaigrissement, anorexie, liés au déficit en cortisol ;
hypotension artérielle et/ou hypotension orthostatique ;
signes digestifs : nausées, vomissements, diarrhées ;
signes biologiques : hyponatrémie, hyperkaliémie, acidose métabolique (modérée) (liés au déficit en
aldostérone), hémoconcentration, hypoglycémie (liées au déficit en cortisol).
Ce sont les troubles de l'ionogramme sanguin induits par le déficit en aldostérone qui mettent en jeu le pronostic
vital en cas d'insuffisance surrénalienne primaire (troubles du rythme cardiaque, troubles neurologiques, etc.).
.
2012-2013
Page 7