Tp objectifs : déterminer la période et la fréquence d’un signal périodique; observer un signal électrique








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date de publication03.04.2018
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Seconde chap10  : les signaux périodiques en médecine



SECONDE


Les organes : émetteur ou récepteur de signaux périodiques

TP

Objectifs : - déterminer la période et la fréquence d’un signal périodique ;

- observer un signal électrique.





  1. Activité 1 : signaux électriques utilisés dans des examens médicaux.


On observe les signaux suivants lors de certains examens :






Doc 2a: Electroencéphalogramme Doc 2b : Signal enregistré lors d’un électroencéphalogramme







  1. Quels sont les organes concernés par les examens cités ci-dessus et les spécialités médicales correspondantes ?

  2. Repérer, puis mesurer la période T de ces signaux s’ils sont périodiques.

  3. Calculer la fréquence f des signaux périodiques.

  4. Donner les valeurs maximales et minimales des tensions correspondant à ces trois signaux.

  1. Activité 2 : exploiter des électrocardiogrammes.


En SVT, vous avez ou allez réaliser des électrocardiogrammes qui permettent d’obtenir des informations simples sur l’activité du cœur mais qui ne permettent pas d’effectuer de diagnostic médical.


  1. ECG au repos et après l’effort.


Pour chaque ECG ( ouvrir le fichier ECG repos + effort) :

A.1) repérer puis déterminer la période T en utilisant le logiciel « latis pro »

A.2) calculer la fréquence f,

A.3) repérer puis déterminer les tensions maximale Umax et minimale Umin en utilisant le logiciel « latis pro ».
B) Exploitation des résultats.
B.1) Donner une définition du rythme cardiaque.

B.2) Calculer sa valeur pour chacun des ECG.

B.3) Chez un adolescent de 15 ans en bonne santé, au repos, le pouls se situe entre 40 et 90 pulsations par minute. L’élève de 2nde dont l’ECG au repos a été réalisé en SVT est-il en bonne santé ? Pourquoi ?

B.4) Comparer les caractéristiques des signaux des ECG au repos et après effort de cet élève.

III) Activité 3 : diagnostiquer un problème cardiaque.
Un électrocardiogramme permet au docteur « Crèvecoeur » cardiologue de diagnostiquer des maladies du cœur. Il lui permet aussi de déceler des troubles du rythme (ou fréquence) cardiaque tels que la tachycardie (accélération du rythme cardiaque) ou la bradycardie (ralentissement du rythme cardiaque) qui peut aller jusqu’à l’arrêt cardiaque.
Le docteur observe les électrocardiogrammes (ouvrir le fichier ECG Christophe Julie Myriam) de 3 adolescents.




1) Lequel ou lesquels des adolescents seront autorisés à pratiquer une activité physique ? Justifier votre réponse.



  1. On parle énormément du défibrillateur cardiaque. A quoi sert-il ? Où pouvez-vous en trouver un ?



    1. Activité 4 : observer un son pur .




  1. Comment observer le son pur émis par un diapason ? Proposer un protocole expérimental.

  2. Ouvrir le fichier son diapason.

  3. a) Repérer puis déterminer la période T.

    1. Calculer la fréquence f correspondante.

    2. A quelle note de musique correspond cette fréquence ?




    1. Activité 5 : un audiogramme (activité documentaire).


L’audiométrie est une méthode d’analyse de l’audition qui permet au médecin ORL de diagnostiquer des déficits auditifs et des troubles de l’audition. Lors de la réalisation de l’audiogramme, on fait écouter, à chaque oreille du patient, des sons purs à différentes fréquences choisies conventionnellement. On augmente progressivement l’intensité du son jusqu’à ce que le patient entende. L’ensemble des résultats pour les deux oreilles permet de tracer un audiogramme.



onde sonore à une certaine fréquence

Pour déterminer le degré de surdité d'une personne, on se base sur les résultats de la meilleure oreille (celle qui a le moins de perte d'audition). Pour cette oreille, on fait alors la moyenne des pertes pour les fréquences de 500, 1000 et 2 000 hertz. En dessous de 20 dB de perte, l'audition est considérée comme normale. Pour le reste, on se reporte à la classification établie par le Bureau International d'Audio-Phonologie (BIAP) :


  • Perte de 20 à 40 dB : Surdité légère

40 dB représente le volume sonore d'une conversation courante. La parole normale est perçue mais certains éléments phonétiques échappent à l'enfant. La voix faible n'est pas correctement perçue. L'enfant peut présenter des signes de fatigabilité, d'inattention, un certain flou de compréhension, des difficultés articulatoires. Au-dessus de 30 dB de perte, si l'enfant est gêné à l'école, l'appareillage est possible.

  • Perte de 40 à 70 dB : Surdité moyenne

60 dB représente le niveau sonore d'une conversation vive. La parole n'est perçue que si elle est forte. L'enfant présente des troubles du langage et de l'articulation importants : c'est la compréhension lacunaire. Entre 55 et 70 dB de perte, les enfants perçoivent la voix forte sans comprendre les paroles : l'appareillage et la rééducation sont alors nécessaires.

  • Perte de 70 à 90 dB : Surdité sévère

80 dB représente le volume sonore d'une rue bruyante. Certains enfants entendent la voix à forte intensité mais ne comprennent pas les paroles. L'amplification des sons est insuffisante pour qu'il y ait élaboration spontanée de langage intelligible. Ces enfants procèdent par désignation de l'objet désiré. Pour ces enfants, un appareillage, une rééducation et l'utilisation de la lecture labiale sont nécessaires.

  • Perte supérieure à 90 dB : Surdité profonde

100 dB représente le bruit d'un marteau-piqueur ; 120 dB celui d'un réacteur d'avion à 10 mètres. L'enfant n'a aucune perception de la voix et aucune idée de la parole. Pour une surdité profonde, on recalcule une moyenne des seuils des fréquences 250, 500, 1000 et 2 000 Hz, ce qui permet de distinguer 3 sous-catégories :

  1. perte de 90 à 100 dB : surdité profonde premier (1er) groupe

  2. perte de 100 à 110 dB : surdité profonde second (2è) groupe

  3. perte de 110 à 120 dB : surdité profonde troisième (3è) groupe

Pour ces enfants, un appareillage, une rééducation et l'utilisation de la lecture labiale sont nécessaires, ainsi qu'un suivi orthophonique plus rigoureux encore que pour les sourds sévères, car la récupération de données auditives est plus difficile. À ce stade il est souvent conseillé l'implant cochléaire.

  • Pour les pertes supérieures à 120 dB, on parle de surdité totale ou de cophose, il s'agit generalement d'une surdité de perception due à un dysfonctionnement de la cochlée, aucun son ne peut être perçu, l'appareillage classique (Audioprothèse) permet d'entendre les sons, mais pas de comprendre la parole, seul l'implant cochléaire est efficace pour récupérer le maximum d'informations auditives.

NB : en règle générale, plus la perte d'audition est forte, plus la récupération auditive par le biais de l'appareillage et de la rééducation est difficile, sauf pour les surdités post-linguales (survenues après la constitution d'une zone auditive et linguistique dans le cerveau).

Questions :

  1. Pourquoi peut-on dire qu’un son est une onde périodique ?

  2. Les sons aigus sont-ils à des hautes ou basses fréquences ?

  3. Les sons de très hautes fréquences, de l’ordre de 17000 Hz, peuvent être inaudibles pour certaines personnes ayant une audition déficiente. Lesquelles ?

  4. Quels gestes simples permettent de préserver son audition ?



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