Recherche et extraire l’information utile








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Banque d’exercices – Académie de Toulouse


Titre de l’exercice

Mesurer son rythme cardiaque

Niveau

Classe de seconde

Thème

Santé

Sous-thème

Signaux périodiques

Pré-requis

Observer et extraire des informations d’un oscilloscope (enregistrement)

Compétences attendues

(Colonne de droite du BO)

Compétences/Capacités travaillées

(préambule du BO)

Connaître et utiliser les définitions de la période et de la fréquence d’un phénomène périodique.

Indiquer le caractère périodique d’un signal sur une durée donnée.

Déterminer les caractéristiques d’un signal périodique.




- Mobiliser ses connaissances

- Recherche et extraire l’information utile

- Exploiter un graphe

- Appliquer une relation

- Argumenter

- Utiliser la proportionnalité

- Elaborer un protocole






Mesurer son rythme cardiaque

Les troubles du rythme cardiaque* sont une famille de maladies cardiaques. Chez l'adulte en bonne santé, au repos, le pouls se situe entre 50 (sportif pratiquant l'endurance) et 80 pulsations par minute.

Pour établir son diagnostic, le médecin peut avoir recours à des examens s’appuyant sur l’utilisation de phénomènes électriques. L’électrocardiogramme en est un exemple.

Le tracé suivant est un électrocardiogramme obtenu par enregistrement des signaux électriques émis par le muscle cardiaque (coeur) d’un patient.



*Le rythme cardiaque est le nombre de pulsations par minute. On parle également de la fréquence cardiaque qui est le nombre de pulsations par seconde.

Questions :

1) Donner la grandeur mesurée sur l’axe horizontal ? Sur l’axe vertical ?

2) Dire ce qui permet d’affirmer que le signal est périodique. Repasser en couleur un motif du signal périodique.

3) Déterminer la période T des battements cardiaques du patient en expliquant la méthode employée afin d’obtenir un résultat le plus précis possible.

4) Déterminer la fréquence cardiaque f du patient et l’exprimer en Hz.

5) Déterminer son rythme cardiaque R.

6) Dire, en le justifiant, si ce patient a un rythme cardiaque normal.

7) Proposez une méthode simple pour mesurer votre rythme cardiaque. Faire la mesure.

Correction



1) On mesure une durée en ms sur l’axe horizontal

On mesure une tension en μV sur l’axe vertical.

2) le signal est périodique car il possède un motif élémentaire qui se répète.

3) Pour limiter les erreurs sur la mesure graphique de la période, il est préférable de mesurer la durée t de plusieurs périodes T et de diviser la durée t par le nombre de période.

On mesure la durée de 4 périodes ( 20 intervalles de 5 mm valant chacun 250 ms)

4T = 20 * 5 * 50 = 5 000 ms soit T = 5 000 / 4 = 1 250 ms et T = 1, 25 s

La période T des battements cardiaques du patient est de 1,25 s

4) On détermine la fréquence cardiaque f du patient en utilisant la relation suivante :f = 1/T avec T : période en s f = 1/ 1,25 f = 0,8 Hz

5) En utilisant la proportionnalité on peut dire que le nombre de pulsation par minute (rythme cardiaque R) est 60 fois plus élevée que le nombre de pulsation par seconde (fréquence cardiaque f)

R = 60 * f R = 48 pulsations par minute

6) Son rythme peut être considéré comme normal puisqu’il est pratiquement égal à 50.

7) Mesurer le nombre de pulsations cardiaques au niveau des veines de la main gauche ou de la gorge par palpation de la main droite durant une minute.

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