EXERCICES D’APPLICATION BIOPHYSIQUE L’ACTIVITÉ ÉLECTRIQUE DU COEUR EXERCICE 1

EXERCICES D’APPLICATION BIOPHYSIQUE L’ACTIVITÉ ÉLECTRIQUE DU COEUR

EXERCICE 1

Soit un ensemble de 4 charges électriques ponctuelles isolées disposées aux points A, B, C et D comme indiqué sur la figure.

1- comparer les potentiels VA et VD créés au point P par les charges qA et qD.

2- donner l’expression de V1, V2 et V3 qui correspondent respectivement aux potentiels créés au point P par : les charges qA et qB, par les charges qA et qC et par les charges qB et qD.

c- quelles déductions on peut tirer des différents potentiels ainsi exprimés.

EXERCICE 2

1- A l’aide de schémas, représenter la répartition des charges électriques sur la face externe d’une fibre cardiaque 1) quand elle est au repos, 2) quand elle est en cours de dépolarisation, 3) quand la fibre est

entièrement dépolarisée et 4) quand elle est en cours de repolarisation. Pour chaque situation, représenter les moments des dipôles engendrés par l’activité électrique de la cellule.

2- Pendant la dépolarisation et la repolarisation l’activité électrique de la fibre cardiaque est estimée par la mesure du potentiel créé en un point P, emplacement de l’électrode de mesure. On suppose ce point de mesure situé à égale distance des deux extrémités de la fibre.

a- au cours de la dépolarisation, comparer les expressions du potentiel créé par le dipôle au point P, quand ce dipôle se trouve avant P (Va), exactement au niveau de P (Vb) et ensuite quand il se trouve après P (Vc).

b- En appliquant la règle de projection du moment du dipôle sur la direction de mesure, reconstituer le signal recueilli lors de la dépolarisation (dans un repère potentiel en fonction du temps).

c- refaire les questions a et b lors de la repolarisation. Sachant que la repolarisation commence à partir de la même extrémité de la fibre, que la dépolarisation.

EXERCICE 3

Les figures A et B schématisent une fibre cardiaque avec une électrode positionnée au point P (à une distance supposé très éloignée de la fibre), permettant d’enregistrer l’activité électrique pendant la dépolarisation et la repolarisation de la fibre.

L’allure du signal enregistré (dépolarisation ou repolarisation) est différente en fonction de la position de l’électrode par rapport à la fibre. Expliquer à quoi correspond chacun des enregistrements suivants.

EXERCICE 4

D’après les enregistrements suivants correpondant à des complexe QRS selon différentes dérivations, donner la direction du vecteur cardiaque moyen (l’angle que fait la droite qui porte le vecteur, avec l’horizontale).

EXERCICE 5

Pendant l’enregistrement de l’activité électrique du cœur selon les dérivations périphériques, à un instant donné on relève les potentiels suivant : D3= 0.8mV et VL= -0.2mV.

À partir de ces valeurs déduire les autres potentiels au même instant.

ELEMENTS DE RÉPONSE EXERCICE 1

a-

V

_A

=K q

r V

_D

= K q

2 r ❑

^⇒

V

_D

= 1

2 V

_A le potentiel créé par une charge électrique en un point est inversement proportionnel à la distance qui sépare la charge q de ce point.

b- V1= 0 les potentiels s’additionnent, ils sont de signes opposés, leurs effets s’annulent mutuellement.

V

₂

=2 K q

r

les charges étant de même signe et équidistant de P, l’effet est dupliqué

V

₃

= −1 2 K q

r

les charges sont de signes opposés et les distances sont différentes, la charge la plus proche produit le plus d’effet.

EXERCICE 2 1-

2-a-

V

_a

=K q a cos α

_a

r

²

avec α

_a

< π

2 donc cos α

_a

> 0 et V

_a

> 0 V

_b

= K q a cos α

_b

r

²

avec α

_b

= π

2 donc cos α

_b

= 0 et V

_b

=0 V

_c

= K q a cosα

_c

r

²

avec α

_c

> π

2 donc cos α

_c

< 0 et V

_c

<0

2-b-

2-c-

V '

_a

= K q a cos α

_a

r

²

avec α

_a

> π

2 donc cos α

_a

<0 et V '

_a

< 0

V

^'_b

=K q a cos α

_b

r

²

avecα

_b

= π

2 donc cosα

_b

=0 et V

^'_b

=0 V '

_c

= K q a cos α

_c

r

²

avec α

_c

< π

2 donc cos α

_c

> 0 et V '

_c

>0

EXERCICE 3

L’enregistrement 1 correspond à une dépolarisation avec P à droite L’enregistrement 2 correspond à une repolarisation avec P à droite L’enregistrement 3 correspond à une dépolarisation avec P à gauche L’enregistrement 4 correspond à une repolarisation avec P à gauche EXERCICE 4

On constate que, selon la dérivation aVF, le complexe QRS a un aspect iso-diphasique (surface positive = surface négative). la direction du vecteur cardiaque moyen est perpendiculaire à cette dérivation aVF donc confondue avec l’horizontale.

Exercice 6

VF = 0.6mV, VR= -0.4mV D1= 0.2mV, D2= 1mV