Thème « SANTE »

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Thème « SANTE »

Chapitre 1:

Diagnostic médical et signaux

périodiques

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1/ Etude d’un électrocardiogramme E.C.G

A/ Activité : Etude d’un ECG

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1/ Etude d’un électrocardiogramme E.C.G

A/ Activité : Etude d’un ECG

1/ Donner l’expression de la vitesse v de déroulement du papier en fonction de la distance d parcourue par le papier et de la durée t mis pour parcourir cette distance.

v = d/ t

2/ En déduire l'expression du temps t en fonction de d et v.

t = d / v

3/ Déterminer la valeur, en seconde, d’une division horizontale de papier (5 mm)

t = = 5/25 = 0.2 s /carreau

4/ Déterminer la période T des battements de ce cœur.

T = 5,6 carreaux x 0,2 s/carreau = 1,12 s

5/ En déduire à quelle fréquence f bat le cœur humain. Exprimer le résultat en hertz puis en battements par minute.

f = 1 / T = 1 / 1,12 = 0,893 Hz

f = 60 / T = 60 / 1,12 = 53,6 battements /min

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6/ Dans certains cas, on peut être amené à modifier la vitesse de déroulement du papier. Quel intérêt peut-on trouver à cette

modification :

a/ Dans le cas où on augmente la vitesse de déroulement.

La précision va augmenter et l’écart entre deux pics va augmenter. (cela peut servir pour des cœurs battant rapidement)

b/ Dans le cas où on diminue la vitesse de déroulement.

La précision va diminuer et l’écart entre deux pics va diminuer. (cela peut servir pour des cœurs battant lentement)

7/ Détermine la tension maximale U

_max

atteinte par un pic, sachant que la valeur d’une division verticale est de 0,5 mV.

U

max

= 2 carreaux x 0,5 mV = 1 mV (environ)

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2/ Les troubles du rythme cardiaque

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Maladie Période en minute Fréquence (en battement/min)

Electrocardiogramme A Normal 1,12 / 60 = 0,0186 min 1 / 0,0186 =

53.6

Electrocardiogramme B Tachycardie 2 x 0.2 = 0.40 s 

0,40 / 60 = 0.0066 min 1/ 0,0066 =

155

Electrocardiogramme C Bradycardie 7.1 x 0,2 = 1.42 s 

1,42 / 60 = 0.0237 min 1 / 0,0237 =

42.3

8/ Complète le tableau à partir des E.C.G ci-dessus

T

0,2 ms

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53.6

0,40 / 60 = 0.0066 min 1/ 0,0066 =

155

Electrocardiogramme C Bradycardie 7.1 x 0,2 = 1.42 s 

1,42 / 60 = 0.0237 min 1 / 0,0237 =

42.3

T

0,2 ms

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53.6

0,40 / 60 = 0.0066 min 1/ 0,0066 =

155

Electrocardiogramme C Bradycardie 7 x 0,2 = 1.4 s 

1,4 / 60 = 0.023 min 1 / 0,023 =

43

T

0,2 ms

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53.6

0,40 / 60 = 0.0066 min 1/ 0,0066 =

155

Electrocardiogramme C Bradycardie 7 x 0,2 = 1.40 s 

1,4 / 60 = 0.023 min 1 / 0,023 =

43

9/ À partir des réponses précédentes, proposer une définition des termes « bradycardie

» et « tachycardie ».

Bradychardie= Cœur battant lentement.

Tachychardie = Cœur battant rapidement.

10/ Recherche sur Internet la définition des termes « bradycardie » et « tachycardie » et compare à celle que tu as trouvé.

Tachychardie = Trouble se caractérisant par un rythme cardiaque anormalement élevé.

Bradychardie = Trouble se caractérisant par un rythme cardiaque anormalement bas.

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oscillogramme Sensibilité verticale S

_V

(volt / DIV)

Sélecteur de tension

Vitesse de balayage ou sensibilité verticale S_H

(Secondes / DIV)

Réglages du spot

T U_max

U_min

T = 6 div x 0,2 ms/div = 1,2 ms f = 1/T =1/0,0012 = 830 Hz U_max =3,2 div x 1 V/ div = 3,2 V U_min = - U_max

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C’est le plus petit intervalle de temps au bout duquel la tension redevient identique à elle-même.

T est exprimée

en seconde (s)

Pour le rythme cardiaque, la période d’un battement est environ de 1 s au repos.

C’est le nombre de fois où se répète un phénomène en une seconde. (nombre de périodes T en une seconde).

f est exprimée

en Hertz (Hz),ou s

^-1

Pour le rythme cardiaque, f est proche de 1 Hz, c’est-à-dire un battement par seconde.

f =

C’est la valeur maximale ou minimale de la tension.

U_max ou U_min est exprimée

en volt (V)

et se mesure entre le 0 V et le point le plus haut (bas) du signal.

Pour le cœur, l’amplitude maximale atteint en général 1mV

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2/ L’électroencéphalogramme E.E.G

VIDEO

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2/ L’électroencéphalogramme E.E.G

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1/ Un électroencéphalogramme est-il un signal périodique ?

Non, le signal n’est pas répétitif.

2/ Comptez le nombre de pics en une seconde pour

chaque rythme.

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Rythme Nombre de pics

alpha 10

Bêta 50

thêta 7

delta 3

3/ Que signifie dans ce cas le mot fréquence et quelle est l’unité utilisée ?

C’est le nombre de pics en une

seconde

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Sur l’encyclopédie en ligne WIKIPEDIA, on peut lire : L'épilepsie est un symptôme neurologique causé par un dysfonctionnement passager du cerveau ; certains disent qu'il « court-circuite ». Lors d'une crise d'épilepsie, les neurones (cellules nerveuses cérébrales) produisent

soudainement une décharge électrique anormale dans certaines zones cérébrales.

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4/ Que font les signaux électriques lorsque la personne débute sa crise d’épilepsie ? L’amplitude et la fréquence augmente.

5/ Tracer, sur l’électroencéphalogramme, un trait rouge indiquant à quel moment débute précisément la crise d’épilepsie.

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6/ Sur l'électroencéphalogramme ci-dessous, indiquer le moment où le patient a ouvert les yeux.

Yeux ouverts Yeux fermés Yeux ouverts

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B/ BILAN

Le signal électrique émis par le cerveau et enregistré avec un électroencéphalogramme n’est pas périodique

a/ T = 1 semaine = 7 x 24 x 60 x60 = 604 800 s

b/ T = 5 jours = 432 000 s

c/ f = 1/T = 1/432 000 = 2,31 x 10^-6Hz

a/ f = 72/60 = 1,2 Hz b/ T = 1/f = 1/1,2 = 0,83 s

c/ On the picture, there are 21 heartbeats. It corresponds to 21 x 0,83 s = 17 s There are 4 breathings per 17 s  1 breathing lasts 4,3 s  T = 4,3 s

d/ f = 1/T = 1/4,3 = 0,23 Hz

e/ The increase in heart and respiratory rate is due to physical activity, emotions, lack of upper air…

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1/ f = 1/T = 1/0,5 = 2 Hz

2/ 12,5 V correspondent à 2,5 carreaux 5 V correspondent à 1 carreau

 S_V = 5 V/div

3/ 0,5 s correspondent à 5 carreaux 0,1 s correspondent à 1 carreau

 S_H = 0,1 s / div

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a/ 1: U_max= 0,1 mV 2: U_max= 0,9 mV 3: U_max= 0,2 mV

b/ T = 5 x 0,2 s = 1 s f = 1/T = 1/1 = 1 Hz

c/ 1 fois par seconde  60 fois par minute.

a/ C’est normal.

b/ Par l’activité physique, les émotions, les drogues, l’altitude.

c/ f (15 ans) = 220 – 15 = 205 batt/min = 3,41 Hz

Donc 3,41 Hz <<< 1 MHz = 1 000 000 Hz