Signaux périodiques Synthèse de l`activité sur le rythme cardiaque

2nde Santé : Signaux périodiques
Synthèse de l’activité sur le rythme cardiaque
Signaux périodiques :
Lors de l’établissement des diagnostics médicaux, les médecins spécialistes utilisent certains enregistrements
comme l’électrocardiogramme, l’encéphalogramme et l’audiogramme. Dans certains cas ces enregistrements se présentent
sous forme de signaux périodiques (Voir vidéoprojection).
Définition.1 : Un signal est dit périodique s’il se produit identique à lui-même à intervalles de temps égaux.
L’un des trois signaux vidéoprojeté A, B et C n’est pas périodique, lequel ?
Définition.2 : La période notée T est la plus petite durée au bout de laquelle un signal périodique se répète.
Définition.3 : La fréquence notée f est le nombre de répétitions d’un signal périodique par unité de temps.
La fréquence f est l’inverse de la période T :
f = 1
T
T s’exprime en seconde (s) et f s’exprime en Hertz (Hz)
Définition.4 : L’amplitude d’un signal est l’écart entre la valeur maximale de ce signal et la valeur de référence 0 V.
Caractéristiques d’un signal périodique :
Un signal périodique se caractérise par :
 Sa période T
 Sa fréquence f
 Son amplitude
Exemple :
Période des battements du cœur :
La lecture sur le graphique est faite au dixième de division, donc avec deux chiffres signicatifs
La période T des pulsations cardiaques correspond à 4,0 divisions, soit : T = 4,0 x 200 = 8,0.102 ms = 8,0.10-1 s.
Fréquence des battements du coeur :
La fréquence f est l’inverse de la période : f = 1
T avec f en Hz et T en s
Donc : f = 1
8,0.10-1 = 1.3 Hz soit une fréquence cardiaque de 1,3 battements par seconde.
Le rythme cardiaque noté R en battements par minute (BPM) est :
R = 1
8,0.10-1 x 60 = 75 BPM
Amplitude du signal :
L’amplitude de ce signal correspond à la valeur maxiamle Umax prise par la tension U par rapport à la ligne de référence.
La valeur de Umax correspond à 2,4 divisions, soit :
Umax = 2,4 x 10 = 24 mV
2nde : Signaux périodiques 1/2
T
Umax
0 V
Reproduction d’un signal périodique enregistré lors d’un électrocardiogramme (ECG)
montrant l’évolution des battements cardiaques au cours du temps
Tension U
Temps t

Applications
I. Sauriez-vous identifier un signal périodique ?
Indiquer les signaux périodiques parmi les quatre courbes A, B, et C représentées ci-dessous. Justifier.
Repasser en couleur un motif élémentaire (Partie de la courbe qui se répète).
II. Sauriez-vous déterminer les caractéristiques d’un signal périodique ?
L’enregistrement représenté ci-dessous est un électrocardiogramme (ECG).
1. Quelle est la période T des battements de ce cœur ? (Il est souhaitable de prendre plusieurs périodes pour plus
de précision).
2. Quelle est leur fréquence f en Hertz (Hz) ? A quoi correspond cette fréquence ?
3. Calculer le rythme cardiaque R en battements par minute (BPM).
4. Quelle est la valeur de l’amplitude Umax du signal ?
III. Jouez au cardiologue : Un peu de réflexion !
La brachycardie et la tachycardie sont deux types de pathologies cardiaques. La brachycardie est un ralentissement
des battements du cœur à un rythme inférieur à 60 battements par minute alors que la tachycardie est une
accélération du rythme cardiaque au delà de 100 battements par minute.
Associer chacun des enregistrements A, B et C ci-dessous au type de cœur correspondant : normal, souffrant de
tachycardie ou souffrant de brachycardie. Justifier votre choix.
Signaux périodiques 2/2
A
B
C
0,3 s
0,25 s
0,3 s
B
C
A