Faculté de Pharmacie
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83 Pratique 1. Faculté de Pharmacie Pour les travaux pratiques Cours ‘Physique et biophysique’ Pour l'autocontrôle 1. ‘‘Mécanique.’’ Tests et tâches 1.1. 1. CALCULEZ dans les unités du SI le travail effectué par le muscle cardiaque sur la distension des vaisseaux élastiques en une systole si la pression systolique constitue 100 mm de mercure, mais le volume du sang pendant une systole de l'homme constitue 70 cm3. 1 mm de mercure = 133 Pa. Servez-vous de la formule: W=PV. N'oubliez pas de mettre les unités en SI. Présentez le résultat d'une maniére suivante: — , — la dimension. 2. CALCULEZ dans les unités du SI la longueur de l'onde de pouls dans la norme, en sachant que la vitesse de sa propagation dans le système vaisculaire constitue 6-8 m/s, mais la fréquence des contractions cardiaques dans la norme constitue 60 coups en une minute. Servez-vous de la formule: λ= vT=v/υ. Présentez le résultat d'une manière suivante: __ – __ la dimension. 3. La vitesse de la propagation de l'onde de pouls constitue dans la norme (n) 8 m/s. Quand la rigidité des parois des vaisseaux augmente, en particulier, à l'athérosclérose (a), la vitesse de la propagation de l'onde de pouls augmente jusqu’à 12 m/s. CALCULEZ la longueur de l'onde de pouls dans la norme (n) et à l'athérosclérose (a). Admettez la fréquence des contractions cardiaques égale à 60 min -1. Servez-vous de la formule: λ= vT=v/υ. Présentez le résultat d'une manière suivante: n - __ la dimension; a - __ __ la dimension. 4. QUELLES SONT LES VITESSES de deux boules après le choc? Les masses des boules sont m et 2m, les vitesses initiales sont respectivement v et o. a. Le choc est absolument élastique. b. Le choc est absolument plastique. QUELLE QUANTITÉ de l'énergie mécanique se transforme en énergie interne dans les cas a) et b) ? 5. La fréquence du son est vs=103Hz et la fréquence de l'ultra-son est vus=106Hz. La vitesse de la propagation des ondes mécaniques dans les tissus moux est 1500 m/s. Calculez la longueur de l'onde du son λs et la longueur de l'onde de l'ultra-son λus. DE COMBIEN DE FOIS l'intensité de l'ultra-son Ius est plus grande que l'intensité du son Is, si les amplitudes du son et de l'ultra-son sont égales? 6. CALCULEZ le coefficient de la réflexion de l'ultra-son à la frontière de l'os et du sang R. La densité de l'os est ρ1 =1750 kg/m3 et la densité du sang est ρ2=1050 kg/m3. La vitesse de la propagation des ondes mécaniques dans l'os est v1=3,7·103 m/s et la vitesse de la propagation des ondes mécaniques dans le sang est v2=1,6·103 m/s. 7. Pendant le diagnostic à l'aide de l'ultra-son on a obtenu le temps entre l'envoi et la réception (le départ et le retour) du signal ultra-sonore qui est égal à τ=10-5s. La vitesse de la propagation de l'ultra-son est égale à vus=1500 m/s. A QUELLE DISTANCE se trouve la non-homogénéité découverte? 84 Physique Faculté de Pharmacie Cours ‘Physique et biophysique’ Pour les travaux pratiques Pour l'autocontrôle 2. ‘‘Thermodynamique et Physique Moléculaire’’ Tests et tâches. 2.1. 1. QUELLE MASSE m en kg de vapeur d'eau à 150C est nécessaire pour faire fondre une masse M de glace qui est à 0C? La chaleur latente de fusion de la glace: Lf = 80 kcal/kg La chaleur massique d'eau: c = 1 kcal/kg·C La chaleur massique de la vapeur d'eau: c = 0,48 kcal/kg·C La chaleur latente de vaporisation de l'eau Lv = 540 kcal/kg 2. QUELLE QUANTITÉ DE CHALEUR en kJ faut-il fournir à la pression atmosphérique normale pour transformer une masse de glace de 1 kg en vapeur? La chaleur latente de fusion de la glace: Lv = 80 kcal/kg La chaleur latente de vaporisation de l'eau: Lv= 540 kcal/kg La chaleur massique de l'eau: c = 1 kcal/kg C 1 kcal = 4,18 kJ 3. CALCULER l'énergie cinétiqie moyenne, à la température de 27C des molécules d'un gaz ayant une masse molaire M=40 kg/kmole. En déduire la vitesse moyenne des molécules de ce gaz. La constante de Boltzmann: k=1,3810-23 J/K La constante des gaz parfaits: R=8,31103 J/kmole·K 4. QUELLES SONT LES VITESSES MOYENNES quadratiques des molécules de l'azote N2 et de l'hydrogène H2? La température est 300° K. QUELLES SONT LES ÉNERGIES CINÉTIQUES MOYENNES de ces molécules? 85 Pratique 1. Faculté de Pharmacie Cours ‘Physique et biophysique’ Pour les travaux pratiques Pour l'autocontrôle 3. ''Champ électromagnétique''. Tests et tâches. 3.1. 1. Soit le modèle a: Les vibrations d'une masse m suspendue au bout d'un ressort de raideur k ont la propre pulsation 0 aprés un seul déplacement de la position d'équilibre. Soit le modèle b: Les vibrations forcées sont réalisées par l'excitation périodique exérieure ayant 0 Observez l'analogie: 1.1. Les propres oscillations ayant l'amplitude considérable des moments magnétiques des électrons ou des radicaux libres paramagnétiques de la substance se trouvant dans le champ magnétique extérieur peuvent être provoquées par la radiation électromagnétique de la gamme de microondes, ce qui est la réalisation du modèle… 1.2. La mise en marche du muscle cardiaque par une seule impulsion électrique défibrillante est décrite par le modèle… 1.3. L'implantation du conducteur du rythme du muscle cardiaque pour la restitution de son propre rythme est la réalisation du modèle… 1.4. La thérapie d'UHF assure un chauffement efficace des tissus profonds, si la propre fréquence des oscillations du contour thérapeutique avec la région du corps du patient qui y est placée est égale à la fréquence de l'action extérieure, ce qui est la réalisation du modèle… 1.5. Les propres oscillations avec l'amplitude considérable des moments magnétiques des noyaux paramagnétiques de la substance se trouvant dans le champ magnétique extérieur peuvent être provoquées par les radio-ondes, ce qui est la réalisation du modèle… 2. QUELLE EST L'INTENSITÉ du champ électrique au milieu de deux charges q1 q 2 q 1 C? La distance entre les charges 1 m. 3. La différence des potentiels entre la surface interne et la surface externe de la membrane V 50 mV, l'épaisseur de la membrane 10 nm. TROUVEZ l'intensité du champ électrique. 4. QUELLE EST L'INTENSITÉ du champ magnétique produit: a. par le courant électrique avec l'intensité I = 4 A dans le conducteur rectiligne de longueur infinie à distance 1 m du conducteur? b. par la spire parcourue par le courant électrique au centre de la spire? Rayon de la spire r 1 m. c. par le solénoïde parcouru par le courant électrique à l'interieur du solénoïde? L'intensité de courant électrique I = 1 A. Le nombre des spires par l'unité de longueur du solénoïde n 10 2 1/mm. 5. a. b. QUELLES SONT LES FRÉQUENCES de la lumière si la longueur des ondes lumineuses constitue 380nm<<760nm? a. QUELLE EST LA LONGUEUR D'ONDE de UHF, quand la fréquence est égqle à 40 MHz? 86 Physique Faculté de Pharmacie Cours ‘Physique et biophysique’ Pour les travaux pratiques Pour l'autocontrôle 4. ''Optique''. Tests et tâches. 4.1. 1. Un réseau de 2000 traits par cm est éclairé normalement avec une lumière monochromatique de longueur d'onde = 540 nm. 1.1. QUELLE est en degrés, l'angle que fait avec la normale le rayon de lumière diffracté qui donne une image d'ordre 3? 1.2. SERAIT-IL POSSIBLE d'obtenir une image d'ordre 10? 2. CALCULER le nombre de traits par cm d'un réseau éclairé normalement en lumière monochromatique de longueur d'onde = 500 nm, sachant que l'image d'ordre 2 fait un angle de 32° avec la normale au réseau. 3. La vitesse de la lumière en l'air с 3 10 8 m/s. QUELLE EST LA VITESSE de lumière dans le verre? L'indice de réfraction de verre n=1.4. 4. L'angle maximal de réfraction obtenu dans le réfractomètre m 80 . QUELLE EST L'INDICE de la réfraction de la solution examinée? L'indice de réfraction de verre n=1.4. 5. CALCULER la vitesse de la lumière dans l'eau, si l'angle limite de la réflexion intérieure totale pour la surface plane séparant deux milieux: l'eau et l'air. 6. QUELLE EST LA ROTATION SPÉCIFIQUE de glucose, si l'angle de la rotation du plan de la polarisation 0.528 , quand la longueur du tube 1 dm et la concentration de la solution de glucose c=1%? 7. QUELLE EST LA CONCENTRATION de la solution de glucose si l'angle de la rotation du plan de la polarisation 1 et la longueur du tube 1 dm? 87 Pratique 1. Faculté de Pharmacie Pour les travaux pratiques Cours ‘Physique et biophysique’ Pour l'autocontrôle 5. ''Rayonnements ionisants''. Tests et tâches. 5.1 1. INDIQUEZ la successivité correcte des gammes du rayonnement électromagnétique sur l'échelle des longueurs d'ondes. 10-14 10-12 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 100 102 104 106 1. rayonnement gamma rgam 2. rayonnement infrarouge 3. rayonnement mou de Rœntgen 4. rayonnement dur de Rœntgen 5. rayonnement visible rvis 6. rayonnement ultraviolet 7. rayonnement électromagnétique de fréquences basses 8. rayonnement électromagnétique de fréquences hautes 9. rayonnement électromagnétique de fréquences sonores 10. rayonnement électromagnétique de fréquences superhautes 11. rayonnement électromagnétique de fréquences ultrahautes 12. rayonnement électromagnétique de fréquences ultrasonores Les réponses possibles: 1. rFSH, rFUH, rFH, rgam, rdR, rmR, rUV, rvis, rIR, rFUS, rFS, rFB 2. rgam, rdR, rmR, rUV, rvis, rIR, rFSH, rFUH, rFH, rFUS, rFS, rFB 3. rUV, rvis, rIR, rgam, rdR, rmR, rFSH, rFUH, rFH, rFUS, rFS, rFB 4. rgam, rdR, rmR, rUV, rvis, rIR, rFUS, rFS, rFB, rFSH, rFUH, rFH 2. INDIQUEZ la correspondance: Gamme du rayonnement électromagnétique rayonnement gamma rayonnement de Rœntgen rayonnement optique rayonnement radioélectrique 1. 1abc, 2d, 3e, 4fg; 108 1010 ,m rIR rmR rdR rUV rFB rFH rFS rFSH rFUH rFUS Structure physique et/ou forme physique du mouvement a. noyau b. atome c. électrons valents des atomes et des molécules d. oscillations réciproques des atomes e. rotation des molécules f. structures moléculaires g. instruments (dispositifs) physiques Les réponses possibles: 2. 1ab, 2d, 3e, 4fg; 3. 1a, 2b, 3cde, 4fg. 88 Physique Faculté de Pharmacie Cours ‘Physique et biophysique’ Pour les travaux pratiques Pour l'autocontrôle 5. ''Rayonnements ionisants''. Tests et tâches. 3. INDIQUEZ la correspondance: Dose 1. Dose absorbée 2. Dose d'exposition (d'irradiation) 3. Dose biologique (équivalente) 1. 1a-2b-3d; 2. 1a-2c-3b; 5.2 Unités a. C/kg, R(Rœntgen) b. J/kg, rad c. Sv, rem d. R, rad Les réponses possibles: 3. 1b-2a-3c; 4. 1b-2a-3d 4. CHOISISSEZ tous les types des rayonnements et des flux des particules ayant la faculté ionisante: 1. ondes radioélectriques 2. 3. 4. 5. 6. 7. rayonnement du laser Ultraviolet proche Ultraviolet lointain rayonnement de Rœntgen rayonnement gamma rayonnement acoustique 8. 9. flux de particules élémentaires flux de neutrons Les réponses possibles: 1. tous les types cités; 2. 1, 2, 5, 6, 8; 3. 2, 4, 5, 6, 7; 4. 4, 5, 6, 8, 9 5. CALCULEZ la longueur de l'onde du rayonnement de Rœntgen, si la tension électrique entre les électrodes du tube de Rœntgen constitue 100 kV. Les réponses possibles: 1. 1 10 2 nm; 2. 3 10 2 nm; 3. 3 10 2 nm; 4. 1 10 2 nm 6. COMBIEN DE COUCHES de la démi-atténuation assure la diminution de l'intensité du rayonnement de Rœntgen au moins de 100 fois? 1. 4; 2. 7; Les réponses possibles: 3. 10; 4. 100 7. Une préparation radioactive a la constante de désintégration (la constante radioactive) égale à 1.44 10 3 heure-1. DANS COMBIEN DE PÉRIODES DE DEMI-VIE la quantité de noyaux radioactifs restant non-désintégrés va constituer 25% de leur quantité initiale. 1. 1; 2. 2; Les réponses possibles: 3. 3; 4. 4 89 Pratique 1. Faculté de Pharmacie Cours ‘Physique et biophysique’ Pour les travaux pratiques Pour l'autocontrôle 6. ''Biophysique moléculaire''. Tests et tâches. 6.1 1. CHOISISSEZ toutes les méthodes pour définir la concentration de la matière (de la substance). 1. Réfractométrie 2. Polarimétrie 3. Colorimétrie 4. Analyse spectrale par absorption 5. Analyse spectrale par luminescence 6. Analyse par ultra-son 7. Thermographie par rayonnement acoustique 8. Analyse par chimiluminescence 9. Résonance paramagnétique électronique 10. Résonance paramagnétique nucléaire 11. Néphélométrie 12. Turbidimétrie 13. Tomographie par ultra-son 14. Tomographie par rayonnement de Rœntgen Les réponses possibles: 1. 1,2,3,4,5,6,7,8,9; 2. 1,2,3,4,5,8,9,10,11,12; 3. 9,10,11,12,13,14; 4. 6,7,8,9,10,11,12,13,14 2. INDIQUEZ tous les phénomènes physiques, employés pour définir la concentration de la matière (de la substance). 1. Absorption sélective de la lumière par la substance 2. Diffusion de la lumière par la substance 3. Fluorescence produite par la substance 4. Récombinaison des radicaux peroxydiques 5. Réflexion du signal ultra-sonore par la non-homogénéité dans la substance 6. Présence des électrons non-appariés 7. Présence des noyaux ayant le moment magnétique différent de zéro 8. Rotation du plan de la polarisation de la lumière 9. Mesure de l'angle limite de la réfraction de la lumière 10. Absorption de rayonnement de Rœntgen Les réponses possibles: 1. Tous les points cités; 2. 1,2,3,4,6,7,8,9; 3. 1,2,3,4,5; 4. 6,7,8,9,10 3. LE VOLUME DE L'ÉRYTHROCYTE dans la solution hypotonique… 1. augmente jusqu' à la rupture de sa membrane 2. ne change pas 3. diminue 90 Physique Faculté de Pharmacie Cours ‘Physique et biophysique’ Pour les travaux pratiques Pour l'autocontrôle 6. ''Biophysique moléculaire''. Tests et tâches. 6.2 4. Par la méthode de spectrophotométrie optique sur le spectromètre SPh-26 de production russe la densité optique trouvée pour un certain acide aminé constitue 0.7 à pH=7.0 et à la longueur d'onde 275 nm. Le coefficient molaire d'extinction constitue 1400 mole 1 cm 1 . L'épaisseur de la couche dans la cuvette constitue 1 cm. CALCULER la concentration de cet acide aminé. 5. Les densités optiques des solutions du tryptophane et de la thyrosine à la longueur d'onde de 280 nm sont égales respectivement à 0.5 et à 0.2. Après le mélange des quantités égales de ces solutions la densité optique acquiert la signification 0.35. EST-CE QU'IL EXISTE L'INTERACTION entre ces acides aminés? Oui? Non? Ou bien on ne peut pas faire une seule conclusion? 6. Par la méthode de RPE (résonance paramagnétique électronique) on observe sur le spectromètre "Rubis" de production russe l'absorption maximale du rayonnement électromagnétique pour l'électron libre (g=2.0023) à l'induction magnétique égale à 0.3 T. CALCULER la fréquence du rayonnement électromagnétique correspondant à la résonance, ayant en vue que le magnéton de Bohr est égal à 0.924 10 23 h 6.625 10 34 J s . J et la constante de Planck T 91 Pratique 1. Faculté de Pharmacie Cours ‘Physique et biophysique’ Pour les travaux pratiques Pour l'autocontrôle 7. ''Biophysique de la cellule''. Tests et tâches. 7.1 1. LE VOLUME D'UN LIPOSOMA dans la solution hypotonique… 1. augmente 2. ne change pas 3. diminue 4. augmente, ensuite se restaure parce que le dissolvant quitte le liposoma grâce à l'osmose 2. LE VOLUME D'UN LIPOSOMA dans la solution isotonique… 1. augmente 2. ne change pas 3. diminue 3. LE VOLUME D'UN LIPOSOMA dans la solution hypertonique… 1. augmente 2. ne change pas 3. diminue 4. diminue, ensuite se restaure parce que le dissolvant entre dans le liposoma grâce à l'osmose 4. LA DIMENSION LINÉAIRE DE L'ÉRYTHROCYTE constitue: 1. 10mm.; 2. 10nm; 3. 10 m; 4. 0.1nm 5. LA DIMENSION LINÉAIRE dE LA MEMBRANE cellulaire constitue: 1. 10mm.; 2. 0.1nm; 3. 10 m; 4. 10nm 92 Physique Faculté de Pharmacie Cours ‘Physique et biophysique’ Pour les travaux pratiques Pour l'autocontrôle 7. ''Biophysique de la cellule''. Tests et tâches. 7.2 6. CALCULER le signe et la valeur du potentiel de repos de la membrane cellulaire, si K 200 K 20 int ra extra mmole mmole RT 0.025 V, F ln 2 0.693 , ln 10 2.303 7. CALCULER le signe et la valeur du potentiel de réversion à l'exitation de la membrane cellulaire, si Na 20 mmole Na 64 mmole int ra extra RT 0.025 V, F ln 2 0.693 , ln 10 2.303 8. CALCULER l'amplitude du potentiel de l'action à l'exitation de la membrane cellulaire, si K 320 K 40 int ra extra mmole mmole RT 0.025 V, F ln 2 0.693 , Na 100 mmole Na 400 mmole int ra extra ln 10 2.303 93 Pratique 1. Faculté de Pharmacie Cours ‘Physique et biophysique’ Pour les travaux pratiques Pour l'autocontrôle 8. ''Modélisation biophysique''. Tests et tâches. 8.1 1. Il y a deux phases possibles de la membrane-modèle lipidique à double couche. FAITES LE PRONOSTIC: La conductibilité des canaux ioniques de la membrane-modèle se trouvant à la température de la transformation phasique de son êtat liquido-cristallique en êtat de gel… 1. augmente 2. diminue 3. reste sans changement 2. Il y a deux phases possibles de la membrane-modèle lipidique à double couche. FAITES LE PRONOSTIC: La conductibilité des canaux ioniques après la transformation phasique de la membrane-modèle de son état liquido-cristallique en état de gel… 1. augmente 2. diminue 3. reste sans changement 3. INDIQUEZ la correspondance: 10-14 10-12 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 100 ,m 1. diamètre du noyau a. 10 5 m 2. diamètre de l'atome b. 10 6 m 3. diamètre de l'érythrocyte c. 10 8 m 4. l'épaisseur de la membrane cellulaire d. 10 10 m e. 10 12 m f. 10 15 m 1. 1f, 2d, 3a, 4c; Les réponses possibles: 2. 1f, 2e, 3c, 4a; 3. 1e, 2d, 3b, 4c; 94 Physique Faculté de Pharmacie Cours ‘Physique et biophysique’ Pour les travaux pratiques Pour l'autocontrôle 8. ''Modélisation biophysique''. Tests et tâches. 8.2 4. La masse de la préparation médicinale dans le sang à la combinaison d'une seule dose forte m 0 et de l'injection continue avec la vitesse constante Q est décrite par l'équation suivante: m m 0 e kt Q (1 e kt ) k où k c'est la constante de la vitesse de l'élimination de la préparation dépendant de l'état physiologique de l'organisme du patient. INDIQUEZ la condition, à laquelle la masse de la préparation médicinale dans le sang garde sa quantité à n'importe quel moment du temps. 5. La masse de la préparation médicinale dans le sang après une seule injection de la dose forte, égale à m 0 1,0 g diminue exponentiellement suivant la loi: m m 0 e kt CALCULEZ la vitesse de l'élimination de la préparation à n'importe quel moment du temps, si la constante de la vitesse de l'élimination égale k 0.02 heure 1 . 6. L'injection intraveineuse de phénobarbital en partant du calcul 30 mg sur 1 kg de masse assure à l'animal expérimental l'anesthésie pendant l'intervention chirurgicale. La diminition de la masse du médicament dans le sang à la suite du métabolisme et de l'élimination naturelle est décrite par l'équation m m 0 e kt . La période de demi-vie de l'anesthésique dans le sang de l'animal constitue T1 3.5 heures. 2 CALCULEZ la masse résiduelle de l'anesthésique dans le sang de l'animal dans 10 heures après le commencement de l'opération. La masse de l'animal constitue 5 kg. Ayez en vue que ln 2 0.693 0.7
