LA SANTE LA PHYSIQUE AU SERVICE DU DIAGNOSTIQUE

LA SANTE
LA PHYSIQUE AU SERVICE DU DIAGNOSTIQUE MEDICAL
Exercices
Exercice n°1 : Calculez la fréquence de tous les signaux étudiés au cours du TP 1. Comment
évolue la fréquence d’un signal lorsque sa période augmente ? Diminue ?
Exercice n°2 : Voici une partie de l’électrocardiogramme d’un patient
1- Sur la durée de l’enregistrement, le signal peut-il être considéré comme périodique ?
Justifiez votre réponse.
2- Calculez Umin et Umax.
3- Calculez la période T.
4- En déduire la fréquence des battements de cœur du patient.
5- A partir de la valeur de T, calculez le rythme cardiaque qui représente le nombre de
battements de cœur par minute.
LA SANTE
LA PHYSIQUE AU SERVICE DU DIAGNOSTIQUE MEDICAL
Exercices
Exercice n°1 : Calculez la fréquence de tous les signaux étudiés au cours du TP 1. Comment
évolue la fréquence d’un signal lorsque sa période augmente ? Diminue ?
Exercice n°2 : Voici une partie de l’électrocardiogramme d’un patient
1- Sur la durée de l’enregistrement, le signal peut-il être considéré comme périodique ?
Justifiez votre réponse.
2- Calculez Umin et Umax.
3- Calculez la période T.
4- En déduire la fréquence des battements de cœur du patient.
5- A partir de la valeur de T, calculez le rythme cardiaque qui représente le nombre de
battements de cœur par minute.
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Exercices
Exercice n°1 : Calculez la fréquence de tous les signaux étudiés au cours du TP 1. Comment
évolue la fréquence d’un signal lorsque sa période augmente ? Diminue ?
Exercice n°2 : Voici une partie de l’électrocardiogramme d’un patient
1- Sur la durée de l’enregistrement, le signal peut-il être considéré comme périodique ?
Justifiez votre réponse.
2- Calculez Umin et Umax.
3- Calculez la période T.
4- En déduire la fréquence des battements de cœur du patient.
5- A partir de la valeur de T, calculez le rythme cardiaque qui représente le nombre de
battements de cœur par minute.
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LA PHYSIQUE AU SERVICE DU DIAGNOSTIQUE MEDICAL
Exercices
Exercice n°1 : Calculez la fréquence de tous les signaux étudiés au cours du TP 1. Comment
évolue la fréquence d’un signal lorsque sa période augmente ? Diminue ?
Exercice n°2 : Voici une partie de l’électrocardiogramme d’un patient
1- Sur la durée de l’enregistrement, le signal peut-il être considéré comme périodique ?
Justifiez votre réponse.
2- Calculez Umin et Umax.
3- Calculez la période T.
4- En déduire la fréquence des battements de cœur du patient.
5- A partir de la valeur de T, calculez le rythme cardiaque qui représente le nombre de
battements de cœur par minute.
LA SANTE
DE L’ATOME A L’ELEMENT CHIMIQUE
Exercice
Les ions sont largement présents dans les médicaments car ils jouent un rôle essentiel dans
l’organisme. On donne la formule de certains de ces ions : Mg2+, Na+, Ca2+, Fe2+, Li2+, Cu2+ et Cl-.
Pour chacun de ces ions, recherchez sur internet le nom et le rôle qu’il joue dans l’organisme.
LA SANTE
DE L’ATOME A L’ELEMENT CHIMIQUE
Exercice
Les ions sont largement présents dans les médicaments car ils jouent un rôle essentiel dans
l’organisme. On donne la formule de certains de ces ions : Mg2+, Na+, Ca2+, Fe2+, Li2+, Cu2+ et Cl-.
Pour chacun de ces ions, recherchez sur internet le nom et le rôle qu’il joue dans l’organisme.
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DE L’ATOME A L’ELEMENT CHIMIQUE
Exercice
Les ions sont largement présents dans les médicaments car ils jouent un rôle essentiel dans
l’organisme. On donne la formule de certains de ces ions : Mg2+, Na+, Ca2+, Fe2+, Li2+, Cu2+ et Cl-.
Pour chacun de ces ions, recherchez sur internet le nom et le rôle qu’il joue dans l’organisme.
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DE L’ATOME A L’ELEMENT CHIMIQUE
Exercice
Les ions sont largement présents dans les médicaments car ils jouent un rôle essentiel dans
l’organisme. On donne la formule de certains de ces ions : Mg2+, Na+, Ca2+, Fe2+, Li2+, Cu2+ et Cl-.
Pour chacun de ces ions, recherchez sur internet le nom et le rôle qu’il joue dans l’organisme.
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DE L’ATOME A L’ELEMENT CHIMIQUE
Exercice
Les ions sont largement présents dans les médicaments car ils jouent un rôle essentiel dans
l’organisme. On donne la formule de certains de ces ions : Mg2+, Na+, Ca2+, Fe2+, Li2+, Cu2+ et Cl-.
Pour chacun de ces ions, recherchez sur internet le nom et le rôle qu’il joue dans l’organisme.
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DE L’ATOME A L’ELEMENT CHIMIQUE
Exercice
Les ions sont largement présents dans les médicaments car ils jouent un rôle essentiel dans
l’organisme. On donne la formule de certains de ces ions : Mg2+, Na+, Ca2+, Fe2+, Li2+, Cu2+ et Cl-.
Pour chacun de ces ions, recherchez sur internet le nom et le rôle qu’il joue dans l’organisme.
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DE L’ATOME A L’ELEMENT CHIMIQUE
Exercice
Les ions sont largement présents dans les médicaments car ils jouent un rôle essentiel dans
l’organisme. On donne la formule de certains de ces ions : Mg2+, Na+, Ca2+, Fe2+, Li2+, Cu2+ et Cl-.
Pour chacun de ces ions, recherchez sur internet le nom et le rôle qu’il joue dans l’organisme.
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DE L’ATOME A L’ELEMENT CHIMIQUE
Exercice
Les ions sont largement présents dans les médicaments car ils jouent un rôle essentiel dans
l’organisme. On donne la formule de certains de ces ions : Mg2+, Na+, Ca2+, Fe2+, Li2+, Cu2+ et Cl-.
Pour chacun de ces ions, recherchez sur internet le nom et le rôle qu’il joue dans l’organisme.
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DE L’ATOME A L’ELEMENT CHIMIQUE
Exercice
Les ions sont largement présents dans les médicaments car ils jouent un rôle essentiel dans
l’organisme. On donne la formule de certains de ces ions : Mg2+, Na+, Ca2+, Fe2+, Li2+, Cu2+ et Cl-.
Pour chacun de ces ions, recherchez sur internet le nom et le rôle qu’il joue dans l’organisme.
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DE L’ATOME A L’ELEMENT CHIMIQUE
Exercice
Les ions sont largement présents dans les médicaments car ils jouent un rôle essentiel dans
l’organisme. On donne la formule de certains de ces ions : Mg2+, Na+, Ca2+, Fe2+, Li2+, Cu2+ et Cl-.
Pour chacun de ces ions, recherchez sur internet le nom et le rôle qu’il joue dans l’organisme.
LA SANTE
DE L’ATOME A L’ELEMENT CHIMIQUE
Exercices
Exercice 1 : On considère un atome d’aluminium dont le noyau est composé de 13 protons et de 14
neutrons, et un atome de potassium dont le noyau est représenté par
39
19
K.
1) Donner la représentation symbolique du noyau de l’atome d’aluminium.
2) Combien de nucléons les noyaux des atomes d’aluminium et de potassium comportent-ils ?
3) Combien d’électrons contiennent ces deux atomes ? Justifiez.
Exercice n°2 : On considère les atomes de néon et de sodium. Les symboles de leurs noyaux sont 20
10 Ne et
23
11
Na .
1) Quel est le numéro atomique de ces deux noyaux ? En déduire le nombre d’électrons que
contiennent ces atomes. Justifiez.
2) Donnez leur structure électronique.
3) Combien ont-ils d’électrons sur la couche externe ? Ces couches sont-elles saturées ?
Exercice n°3 : L’étiquette d’une bouteille d’eau minérale donne la liste des ions présents:
1) Quels sont les ions monoatomiques présents dans cette eau ?
2) A partir de quels atomes ces ions monoatomiques se sont-ils formés ? Précisez le nombre
d’électrons gagnés ou perdus lors de leur formation.
Exercice n°4 : On donne ci-contre la composition de différents
atomes et ions.
1) Quel est le point commun entre ces quatre entités
chimiques ? En quoi différent-elles ?
2) Identifiez les atomes et les ions monoatomiques.
3) Les atomes trouvés en 2) sont-ils isotopes ? Même
question pour les ions. Justifiez.
Exercice n°5 :
L’Autorité de Sûreté nucléaire (ASN) propose des comprimés
d’iodure de potassium aux habitants résidant dans un rayon de
10 km autour des centrales nucléaires françaises. Ces
comprimés doivent être avalés en cas de fuite d’iode radioactif
dans l’atmosphère. En effet, la glande thyroïde est un organe qui
a la capacité de fixer l’iode. La prise des comprimés permet de
fixer de l’iode non radioactif sur la thyroïde, à la place d’iode
radioactif comme l’isotope 131. L’iode présent dans les comprimés est stable, il s’agit essentiellement de
l’isotope 127. Le numéro atomique de l’iode est Z = 53.
1) L’ion iodure se forme lorsqu’un atome d’iode gagne un électron. Donnez sa formule en justifiant.
2) L’ion potassium se forme lorsqu’un atome de potassium perd un électron. Donnez sa formule en
justifiant.
3) Quel est la formule du composé appelé iodure de potassium ?
4) Indiquez la représentation symbolique des noyaux des isotopes de l’iode cités dans le texte, puis
précisez leurs compositions.
5) En quoi ces isotopes différent-ils ?
6) Les règles de remplissage indiquées dans le cours permettent-elles de déterminer la structure
électronique d’un atome d’iode ? Justifiez.
LA SANTÉ
LES MOLÉCULES
Exercices
Exercice n°1 :
a- En considérant le nombre de liaisons qu’établit chaque type d’atomes, indiquez les formules semidéveloppées qui sont correctes.
b- Donnez leurs formules brutes.
Exercice n°2 :
Le sorbitol (A) est un édulcorant présent dans certains médicaments ; l’acide lactique (B) est couramment utilisé
comme acidifiant dans l’industrie alimentaire. On donne ci-dessous leurs modèles moléculaires.
ab-
Sachant que ces deux molécules contiennent des atomes de carbone, d’hydrogène et d’oxygène, donnez leurs
formules brutes, développées et semi-développées.
Donnez la formule semi-développée d’une molécule isomère de l’acide lactique.
Exercice n°3
Pour préserver les produits cosmétiques des moisissures et des bactéries, il est nécessaire d’y ajouter un
conservateur. Le formaldéhyde initialement employé s’est avéré dangereux pour la santé : il a été remplacé
généralement par des parabènes. La famille des parabènes est elle-même sur la sellette depuis qu’une étude
médicale a émis l’hypothèse de son implication dans l’apparition du cancer du sein. Cette étude, fondée sur un faible
nombre de cas, est très controversée dans la communauté scientifique, mais trouve un large écho auprès des
consommateurs. Sans attendre la confirmation scientifique, certains industriels se sont déjà lancés dans la fabrication
de cosmétiques sans parabènes à grand renfort de publicité ; d’autres ne mettent plus sur l’étiquette le nom du
parabène, mais le nom officiel de la molécule (voir doc.1). Notons que l’inscription « sans parabène » ne signifie pas
sans conservateur, et que rien n’empêche alors d’utiliser d’autres substances moins médiatisées.
abcde-
Quel est le rôle du formaldéhyde ou d’un parabène dans un produit cosmétique ?
Donnez les formules brutes, développées et semi-développées des molécules présentées dans le doc.1.
Quels sont les groupes caractéristiques présents dans ces molécules ? Entourez-les.
Que peut-on dire de la chaîne carbonée du méthylparabène ?
Quel rôle peuvent jouer les scientifiques dans la polémique sur les risques liés aux parabènes ?
Doc.1 a-methylparabène (ou 4-hydroxybenzoate de méthyle) b-formaldéhyde
LA SANTÉ
LES SOLUTIONS AQUEUSES
Exercices
Toutes les données sont fournies au bas de la feuille.
Exercice 1 : On considère un échantillon contenant une quantité de matière égale à 1,3×10 -3 mol. de protoxyde d’azote, gaz utilisé
pour les anesthésies générales, de formule chimique N2O.
12-
Calculez le nombre de molécules de protoxydes d’azote que contient l’échantillon.
Calculez la masse de cet échantillon.
Exercice 2 : D’après les résultats de son analyse sanguine, un patient constate que sa concentration molaire en cholestérol
(appelé aussi taux de cholestérol) est égal 7,90×10-3 mol. par litre de sang. La formule brute du cholestérol est C 27H46O.
123-
Calculer la masse molaire du cholestérol.
En déduire la concentration massique en cholestérol.
Le taux de cholestérol reste acceptable jusqu’à 2,20 g par litre de sang. Ce patient doit-il s’inquiéter ? Justifiez.
Exercice 3 : Un médicament contre la toux contient de l’acétylcystéine : cette molécule est un agent dit « mucolytique », qui sert à
fluidifier les sécrétions présentes dans les bronches lors de toux grasses ou de bronchites. L’étiquette indique la compositon d’un
sachet, à dissoudre dans un demi-verre d’eau : acétylcystéine (C5H9NO3S) : 200 mg ; saccharose (C12H22O11) : 1,28 g ; sodium
(sous forme d’ions Na+) : 55 mg. La solution après dissolution a un volume égal à 10 cL.
Remarque : d’autres espèces sont également présentes, mais ne sont pas mentionnées.
12345-
Calculer la concentration massique de chaque espèce dans la solution obtenue.
Calculer les masses molaires du saccharose et de l’ion sodium.
En déduire la quantité de matière du saccharose et de l’ion sodium en solution.
Calculer la concentration molaire de l’ion sodium en solution.
On dilue la solution pour obtenir 50 cL de solution diluée. Calculer les concentrations massique et molaire de l’ion sodium
dans la solution diluée.
Exercice 4 : L’homéopathie
L’homéopathie est une médecine non conventionnelle, mise en place en 1796 par l’Allemand Samuel Hahnemann. Cette médecine
repose sur le « principe de similitude » qui stipule qu’un malade peut être soigné en lui administrant à très petites doses une
substance entraînant des symptômes similaires à ceux de la maladie qui l’affecte. Une substance à usage homéopathique est
préparée dans une solution appelée « teinture mère ». Les teintures mères ne sont pas administrées directement aux patients.
Elles sont au préalable très diluées et agitées, selon un processus appelé dynamisation. Le plus souvent, la dilution se fait au
centième, dans l’eau ou l’éthanol. Elle est notée 1 CH, ce qui signifie première centésimale hahnemannienne. Si l’on dilue à
nouveau la 1 CH au centième, on obtient la 2 CH (deuxième centésimale hahnemannienne) et ainsi de suite. Les préparations
homéopathiques commercialisées en France vont jusqu’à 30 CH.
123-
4-
5-
Montrez que lors d’une dilution, le rapport du volume de solution mère sur le volume de solution fille est égal au rapport de la
concentration de solution Cfille sur la concentration de solution mère C(mère), soit : Vmère/ Vfille=Cfille/Cmère.
En médecine homéopathique, comment est appelée la solution mère ?
a-Pour une solution homéopathique 1 CH, exprimer le rapport C fille/Cmère=C1CH/Cteinture mère sous forme d’une puissance de 10.
b-Même question pour une solution homéopathique 2 CH où Cfille/Cmère=C2CH/Cteinture mère.
c- Généraliser pour une solution n CH (n étant un entier positif) où Cfille/Cmère=CnCH/Cteinture mère
a- Si la concentration en substance active dans la teinture mère est égale à 10 mol.L-1, quelle est la concentration de la
solution 15 CH ?
b- Quelle quantité de matière de substance active contient un litre de solution 15 CH ?
c- En déduire le nombre de molécules de substance active dans un litre de cette solution.
Expliquer pourquoi certains scientifiques critiquent la médecine homéopathique en considérant qu’à partir de 12 CH, il n’y a
plus de molécule active dans le médicament et que donc l’effet des remèdes est plûtôt un effet placebo, c'est-à-dire
uniquement psychologique.
Données : Masses molaires de différents atomes
atome
M (g.mol-1)
H
1,0
Nombre d’Avogadro : NA = 6,02×1023 mol-1
C
12,0
N
14,0
O
16,0
S
32,1
Na
23,0