Classe : Terminale ST2S Date : lundi 10 Décembre 2012 Devoir

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Classe : Terminale ST2S Date : lundi 10 Décembre 2012
Devoir commun de Biologie et Physiopathologie humaines
Durée : 3H30
Les 3 parties sont indépendantes.
!!!! Attention : les pages 4 et 5 sont à rendre avec le sujet !!!
1ère partie : Tétralogie de Fallot (16 points)
Mademoiselle Dumoulin, 23 ans, a été opérée à l’âge de 2 ans d’une pathologie cardiaque, la tétralogie de Fallot. D’origine
congénitale ou causée par une anomalie chromosomique ou génétique, cette pathologie empêche le développement cardiaque du
fœtus d’arriver à son terme. Comme son nom l’indique (« tétra » signifie « quatre » en grec), cette pathologie est constituée de 4
anomalies. Dans la tétralogie de Fallot, représentée sur le document 1b, la paroi qui sépare normalement les 2 ventricules n’est
pas complète. De plus, l’artère aorte est partiellement déplacée, au dessus du ventricule droit et la base de l’artère pulmonaire est
rétrécie, entraînant une augmentation de la pression dans le ventricule droit (supérieure à celle du ventricule gauche). Le
rétrécissement de l’artère pulmonaire entraîne une hypertrophie du ventricule droit (qui doit fournir plus d’effort pour éjecter le
sang).
1. Légender le document 1a en reportant les numéros sur votre copie. (3 points)
2. Localiser à l’aide de flèches sur le document 1b, les 4 anomalies caractéristiques de la pathologie et soulignées dans
l’énoncé. (1 point)
3. Le document 2a représente les courbes de pression sanguine dans le ventricule gauche, l’oreillette gauche et dans
l’artère aorte. Le document 2b représente les variations de volume du ventricule gauche pendant le cycle cardiaque.
3.1. Délimiter les 5 phases de la révolution cardiaque sur le document 2a, à l’aide des lettres a à f. (2.5 points)
3.2. Décrire chaque phase de la révolution cardiaque, en expliquant les variations de pression observées sur le
document 2a. (5 points)
3.3. Définir les termes suivants : volume télédiastolique (VTD) et volume télésystolique (VTS). (1 point)
3.4. Annoter le document 2b en utilisant les termes VTD et VTS. (1 point)
3.5. A partir du document 2b, déterminer le volume d’éjection systolique (VES). Poser le calcul. (1 point)
4. Dans la tétralogie de Fallot, la pression du ventricule droit est supérieure à celle du ventricule gauche. En utilisant le
document 1b complété précédemment, et les données de l’énoncé, expliquer l’état cyanosé des patients. (1.5 points)
2ème partie : Etude d’un cas clinique (16 points)
Monsieur Duvolant s’est rendu dans un centre médical afin de subir une angiographie et un doppler pour suspicion d’artérite au
niveau du membre inférieur gauche. Monsieur Duvolant, 49 ans, est chauffeur de taxi. Fumeur pendant 25 ans, il a arrêté de fumer
depuis 2 ans, mais lorsqu’il se sent trop stressé il s’accorde une ou deux cigarettes. Ses analyses sanguines révèlent une
hypercholestérolémie et une hyperglycémie. Il est en surpoids. Il souffre d’hypertension et une claudication (=boiterie) douloureuse
de la jambe gauche apparait même lors de petits trajets. L’examen clinique a mis en évidence une diminution de la tension
artérielle au niveau de l’artère fémorale gauche. Dans sa famille, plusieurs personnes sont atteintes de maladies cardiovasculaires.
Monsieur Duvolant suit un traitement pour limiter l’évolution de l’athérosclérose : régime alimentaire pauvre en lipides, hypotenseur
et hypolipidémiant.
5. Définir les termes soulignés dans le texte. (2.5 points)
6. Relever dans le texte les facteurs favorisant l’athérosclérose. (1 point)

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7. Pathogenèse de l’athérosclérose.
7.1. Expliquer sous quelle forme sont véhiculés les lipides (et le cholestérol) dans le sang. (0.5 point)
7.2. Justifier l’affirmation suivante : « Les HDL correspondent au bon cholestérol et les LDL au mauvais ». (1
point)
7.3. Préciser trois localisations possibles de l’athérosclérose et les complications entraînées. (3 points)
8. Donner la définition et le principe des 2 techniques d’explorations vasculaires réalisées sur Monsieur Duvolant
(angiographie et doppler). (4 points)
9. Préciser l’intérêt médical de chacune de ces techniques. (2 points)
10. Le document 3 montre le résultat de l’angiographie de Monsieur Duvolant.
10.1. Préciser la définition du terme « sténose ». (0.5 point)
10.2. Localiser la sténose sur le document 3. (0.5 point)
10.3. Quelle conséquence peut-on prévoir si on ne traite pas le patient ? (1 point)
3ème partie : La mucoviscidose (20 points)
La mucoviscidose est une maladie génétique conduisant à la formation d’un mucus de viscosité anormale et à son accumulation
dans les voies respiratoires et digestives. Une toux chronique peut être accompagnée d’infections respiratoires graves, comme les
bronchiolites et les foyers pneumoniques peuvent atteindre les voies aériennes supérieures (rhinite, rhino-pharyngite, sinusite et
otite).
I. Tableau clinique et mise en évidence des atteintes pulmonaires
11. Définir les termes soulignés dans l’énoncé. (1.5 points)
12. L’accumulation de mucus visqueux et l’épaississement fibreux de la muqueuse peuvent être visualisés grâce à une
technique d’imagerie médicale, la tomodensitométrie.
12.1. Présenter la technique de tomodensitométrie (ou scanographie) : définition et principe. (2 points)
12.2. Le document 4 présente 2 coupes pulmonaires obtenues par tomodensitométrie. L’une est réalisée chez un
sujet sain, l’autre à partir d’un sujet atteint de mucoviscidose.
12.2.1. En vous appuyant sur le principe physique utilisé par cette technique d’imagerie médicale, expliquer
l’apparence que doivent avoir les poumons d’un sujet sain et ceux d’un patient atteint de mucoviscidose sur un cliché.
Justifier votre réponse. (1.5 points)
12.2.2. En déduire quel cliché correspond à l’individu malade. (0.5 point)
13. Citer les techniques de dépistage de la mucoviscidose. (1.5 points)
II. Manifestations pulmonaires
La mucoviscidose est une pathologie respiratoire de nature obstructive. Le mucus trop visqueux s’accumule au niveau des voies
respiratoires profondes, entraînant une inflammation chronique et une grande vulnérabilité aux infections bactériennes.
14. Légender le document 5 en reportant les numéros sur votre copie. (2.75 points)
15. Expliquer la relation entre la viscosité du mucus et les infections des voies respiratoires. (0.5 point)
16. Une investigation spirométrique permet de mettre en évidence l’aspect obstructif bronchique de la mucoviscidose. Les
courbes fournies dans le document 6 montrent l’enregistrement spirométrique d’un individu normal et celui d’un individu
atteint de mucoviscidose. Elles représentent le volume d’air expiré en fonction du temps lors d’une longue expiration
forcée.
16.1. Définir les termes suivants : « spirométrie », « VEMS » et « CVF ». (1.5 points)
16.2. Déterminer graphiquement le VEMS et la CVF chez le sujet A et chez le sujet B. (1 point)
16.3. Calculer le rapport VEMS/CVF pour chaque sujet. Comment s’appelle-t-il ? (0.75 points)
16.4. Déduire des questions précédentes quel est le sujet atteint de mucoviscidose. Justifier votre réponse. (0.5
point)

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17. L’obstruction des voies respiratoires entraînent des difficultés ventilatoires qui modifient les pressions partielles alvéolaires
des gaz respiratoires. Le document 7 présente les valeurs mesurées des pressions partielles dans l’air alvéolaire et le
sang des capillaires sanguins chez un individu sain et un individu atteint de mucoviscidose.
17.1. Enoncer la loi de diffusion des gaz. (1 point)
17.2. A l’aide vos connaissances et des données du document 7, schématiser le mécanisme physiologique des
échanges gazeux entre l’air alvéolaire et le sang contenu dans les capillaires pulmonaires chez un individu sain. Annoter
votre schéma. (3 points)
17.3. Les principaux gaz échangés sont le dioxygène et le dioxyde de carbone. Pour chacun de ces deux gaz,
citer les principales formes de transport dans le sang. (1 point)
17.4. A l’aide des données du document 7, expliquer les conséquences de la mucoviscidose sur les échanges
gazeux. (0.5 point)
17.5. En phase terminale de la mucoviscidose, la pression partielle en dioxyde de carbone alvéolaire peut
atteindre 6 kPa à cause de l’encombrement extrême des voies respiratoires. Expliquer pourquoi une telle situation peut
entraîner la mort du malade. (0.5 point)

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Prénom Nom :
Document 1a : Cœur normal.
Document 1b : Tétralogie de Fallot.
Document 2a.
Document 2b.

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Prénom Nom :
Document 4.
Sujet A
Sujet B
Document 5.
Document 6 : Enregistrements spirométriques.
A
B
Document 7 : Pressions partielles en dioxygène et en dioxyde de carbone au niveau pulmonaire.
Document 3 : Angiographie de Monsieur Duvolant