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