Les phénomènes périodiques

La santé: Le diagnostic médical
Les phénomènes périodiques
I)
Lecture de différents électrocardiogrammes
Après avoir enregistré les ECG de trois de ses patients, le cardiologue se rend compte qu'il n'a pas noté les
noms de ses patients. Cependant, il se souvient des pathologies des trois personnes:
 M Ramon souffre de tachycardie. Son rythme cardiaque est plus élevé que la normale. Il bat à raison de
120 pulsations par minute.
 M Martin est un sportif dont le cœur fonctionne normalement à une fréquence de 0,87 Hz.
 Mme Rochel souffre de bradycardie et présente un cœur dont la durée de pulsation est de 1,75 s.
A l'aide de ces indications, identifier chacun des ECG:
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II)
Signal électrique
Un générateur basse fréquence (GBF) est branché sur un
oscilloscope; il envoie un signal triangulaire de fréquence
440 Hz.
La tension aux bornes du GBF est de 45 mV. Les boutons
de réglages de l’oscilloscope sont reproduits ci-contre:
1) Quel bouton permet de régler la hauteur du
signal?
2) Quel calibre maximal faut-il afficher pour que le
signal apparaisse en entier sur un écran de 8
divisions en Y ?
3) Quelle est la période du signal émis par le GBF?
4) Combien de périodes apparaissent sur l’écran si le bouton durée/div est réglé sur le calibre
50 ms/div?
5) Dessiner l'allure de l'oscillogramme observé:
III)
Montre-cardio
Une montre-cardio donne en permanence la fréquence du pouls. Elle permet de réguler l’effort des sportifs.
1) Comment s’exprime habituellement le pouls?
2) Comment se mesure-t-il en l’absence d’un dispositif élaboré comme une montre-cardio ou un ECG?
3) A quelle valeur, exprimée en pulsations par minute, correspond un pouls de fréquence 2,25 Hz ?
4) Une montre-cardio mesure précisément la durée entre deux pulsations du pouls. À quelle grandeur
utilisée en physique cette valeur correspond-elle ? Que vaut-elle pour une fréquence de 2,25 Hz?
IV)
Electrocardiogramme
Le schéma page suivante est adapté d’un cours d’électrocardiographie. À chaque partie du signal est attribuée
une propagation du signal électrique :  dans les oreillettes du cœur,  et  dans les ventricules. Aucune
connaissance en anatomie n'est exigée pour traiter cet exercice.
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1)
2)
a)
b)
3)
4)
V)
Quelle est la tension maximale des signaux,  et ?
Le signal électrique reçu du cœur est périodique. Une période est représentée sur le schéma.
Quelle est la période de ce signal?
Quelle est sa fréquence?
A combien de pulsations par minute le cœur du patient bat-il?
Représenter approximativement l’électrocardiogramme sur 3 s (on ne se souciera pas de l'échelle mais
on fera paraître le nombre correct de périodes).
Fréquence cardiaque
1) Une fréquence approximative de 60 pulsations par minute d’un signal électrique produit par le cœur
d’un adulte au repos est-elle normale ou pathologique?
2) Dans quelle(s) condition(s) cette fréquence varie-t-elle?
3) La fréquence cardiaque maximale fmax d’un individu est donnée, en pulsations par minute, par la
formule :
fmax = 220 - {âge de la personne}.
Celle d’un GBF est Fmax = 1 MHz.
Quelle est la plus grande des deux valeurs?
4) Le signal électrique du cœur au repos de Marion est affiché sur un oscilloscope. Le signal du cycle
cardiaque se reproduit 2 fois à l’identique sur les 10 divisions de l’écran. Quel est le réglage de la
base de temps de l’oscilloscope?
5) Pour faire apparaître plus de périodes sur l’écran, que faut-il modifier, et dans quel sens?