TUTORAT UE 3b Biophysique Séance d annales Semaine du 30/03/2015

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1 TUTORAT UE 3b Biophysique Séance d annales Semaine du 30/03/2015 Concours PACES Séance préparée par les tuteurs stagiaires QCM n 1 : L'amphétamine (masse molaire égale à 135 g.mol -1 ) est une substance sympathomimétique aux effets anorexigène et psychoanaleptique. Soit une solution A contenant 135 mg d amphétamine dans 100 ml d eau. Données: pka (Chlorhydrate d Amphétamine /Amphétamine) = 10 On considère que dans l estomac, les sécrétions d HCl donnent un ph égal à 2. A. La solution A d amphétamine possède un ph égal à 10,5. B. Dans l estomac, le rapport [forme ionisée]/[forme non ionisée] est égal à C. Dans l estomac, la fraction ionisée est 10 8 fois plus faible que la fraction non ionisée. D. Dans l estomac, la fraction diffusible est égale à 10-8 fraction non diffusible. E. L amphétamine se retrouve dans l estomac sous forme de chlorhydrate. QCM n 2 : Soit deux sujets A et B, normaux du point de vue de l équilibre acidobasique (état défini par les valeurs suivantes sur un prélèvement de sang artériel : ph égal à 7.40, concentration en bicarbonate égale à 24 mmol/l et pression partielle en CO 2 (pco 2 ) égale à 40mmHg). Le taux d hémoglobine du sujet A est normal alors que celui du sujet B est fortement abaissé. Ces deux sujets sont victimes d une intoxication entrainant un excès d apport d ions H + et une diminution du ph sanguin. Le ph atteint la même valeur pour les deux sujets. Avant toute compensation respiratoire : A. Le point représentatif de l état acidobasique des deux sujets sur le diagramme de Davenport se déplace le long de la même isobare pco 2. B. Le point représentatif de l état acidobasique du sujet B sur le diagramme de Davenport se déplace le long d une isobare pco 2 dont la valeur est supérieure à celle du sujet A. C. Sur le diagramme de Davenport, les points représentatifs des sujets A et B sont distincts. D. La pente de la ligne tampon normale du sujet B est en valeur absolue supérieure à celle du sujet A. E. La concentration en bicarbonate du sang artériel est la même pour les deux sujets. QCM n 3 (suite du QCM2): Une compensation respiratoire se met en place. Le trouble acidobasique sera totalement compensé pour les deux sujets. A. Pendant la compensation, le point représentatif de l état acidobasique des deux sujets sur le diagramme de Davenport se déplace le long de deux isobares pco 2 différentes. B. Pendant la compensation, le point représentatif de l état acidobasique des deux sujets sur le diagramme de Davenport se déplace le long de la ligne tampon normale ou parallèle de chaque sujet. 2014/2015 Tutorat UE 3b Séance d annales 1 / 5

2 C. Une fois le trouble acidobasique totalement compensé, la concentration en bicarbonate du sang artériel du sujet A est supérieure à celle du sujet B. D. Une fois le trouble acidobasique totalement compensé, le ph du sang artériel du sujet A sera inférieur à celui de B. E. Une fois le trouble acidobasique totalement compensé, la pression partielle en CO2 (pco2) du sang artériel du sujet A sera supérieure à celle du sujet B. QCM n 4 : Une prothèse vasculaire en polyester, assimilable à un cylindre de 5 𝒄𝒎𝟐 de section et de 4 cm de longueur est fixée par chacune de ses extrémités à un banc expérimental. La prothèse peut, en première approximation, être assimilée à un corps élastique. Au cours du test elle subit une force de tension selon son axe longitudinal de 3000 N qui produit un allongement de 1,5 mm. A. B. C. D. E. F. Cet allongement correspond à une déformation de 1,5%. Après suppression de la force de tension, la longueur de la prothèse est de 4,15 cm. La constante d élasticité de la prothèse est de 2.10! N.𝑚!!. La constante d élasticité de la prothèse est de 0,16 GPa. Son module de Young est de 0,16 Gpa. Toutes les propositions précédentes sont fausses. QCM n 5 : On considère le diagramme tension-rayon d une artère suivant : Si la pression transmurale atteint 25 kpa. Choisir la ou les A. Le rayon d'équilibre de l'artère est de 14 mm. B. La portion horizontale du diagramme correspond à l'influence des cellules musculaires lisses. C. La tension superficielle est de 350 N.m-1. D. La composante élastique de la tension superficielle est de 250 N.m-1. E. La composante active de la tension superficielle est de 100 N.m /2015 Tutorat UE 3b Séance d annales 2/5

3 QCM n 6 : Choisir la ou les A. A pression constante, toute élévation de la composante active de la tension superficielle provoque une vasoconstriction. B. Si la pression transmurale atteint 20 kpa, le rayon d'équilibre est de 11 mm. C. Si la pression transmurale atteint 15 kpa, on observe une obturation de l'artère.. D. Si la pression transmurale atteint 10 kpa, on observe une obturation de l'artère. E. Si la pression transmurale atteint 5 kpa, on observe une obturation de l'artère. QCM n 7 : Un réseau capillaire est constitué de 108 capillaires identiques de 8 µm de diamètre pour une longueur unitaire de 1,1 mm situés en parallèle les uns des autres. Le débit sanguin à travers l ensemble du réseau est constant et vaut 0,3 L.min -1. La viscosité du sang est de 4, Poiseuille : A. La résistance associée à un capillaire est de 3, Pa.s.m -3. B. La résistance globale du réseau capillaire est de 3, Pa.s.m -3. C. La résistance globale du réseau capillaire est 10 8 fois plus faible que la résistance associée à un capillaire. D. La perte de charge entre l entrée et la sortie du réseau est de 148 kpa. E. La perte de charge est une conséquence du théorème de Bernouilli. QCM n 8 : Du sang de densité 1,06 et de viscosité 4, Poiseuille circule à une vitesse moyenne de 45 cm.s -1 dans une aorte de rayon constant égal à 15 mm. Choisir la ou les A. Le nombre de Reynolds vaut B. Le nombre de Reynolds vaut C. L écoulement est transitoire. D. L écoulement est instable. E. L écoulement est turbulent. QCM n 9 : Choisir la ou les propositions exactes.. A. Le potentiel chimique µ i (T,P) de tout corps i, pur ou dans un mélange, maintenu à la température T et à la pression P, peut s'écrire µ i (T,P) = µ 0 i (T) + R x T x ln(a i ) avec a i l'activité et µ 0 i (T) le potentiel chimique standard à la température T. B. Dans le cas d'une solution diluée idéale, l'activité du solvant est égale à 1. C. À température T et pression P fixées, on considère une solution. Le potentiel chimique du solvant ne dépend pas de la fraction molaire du (des) soluté(s). D. Pour un constituant, solide ou liquide, en mélange, l'état standard est celui du constituant pur, dans le même état physique que celui qu'il a dans le mélange, à la température T et à la pression P du mélange. E. Soit un système constitué de i constituants, à température T et pression P constantes, on peut écrire dg = Σµ i x dn i avec G, enthalpie libre du système, µ i potentiel chimique du constituant i, n i nombre de moles du constituant i. QCM n 10 : Des molécules de glucose se trouvent en solutions aqueuses (supposées être des solutions diluées idéales) dans deux compartiments séparés par une membrane inerte perméable au glucose. Initialement, les concentrations en glucose sont de 8 mmol.l!1 dans le compartiment 1 et de 1,4 mmol.l!1 dans le compartiment 2. La température est de 20 C et la pression des deux compartiments est égale à 10 5 Pa. A. A l état initial, le potentiel chimique du glucose dans le compartiment 1 est inférieur à celui du glucose dans le compartiment 2. B. Il y a déplacement des molécules de glucose dans le sens des potentiels chimiques croissants. 2014/2015 Tutorat UE 3b Séance d annales 3 / 5

4 C. A l équilibre, les potentiels chimiques du glucose sont identiques dans les deux compartiments, c est à dire de part et d autre de la membrane. D. La différence de potentiel chimique à travers la membrane vaut initialement 4,2 kj.mol!! E. La variation, entre l état initial et l état final, du potentiel chimique du glucose est nulle dans le compartiment 1. QCM n 11 : Au début d une séance de dialyse, la concentration plasmatique initiale en urée (Masse molaire de l urée = 60g.mol -1 ) du patient est de 8,8 mmol.l -1, tandis que la concentration en urée dans le liquide de dialyse est nulle. Les molécules d urée diffusent de manière de manière passive à travers la membrane de dialyse d épaisseur 25 µm et de surface 2000 cm 2. La température est de 37 C. Le coefficient de diffusion de l urée, à 37 C, pour cette membrane est de m 2.s -1. Les pores forment 25% de la surface. A. La perméabilité membranaire pour l urée est de 2, m.s -1. B. Le transport des molécules d urée est un processus spontané. C. Le débit initial d urée est de 6, g.s -1. D. Le flux initial d urée est de 1, g.m -2.s -1. E. A l équilibre, la concentration plasmatique en urée est nulle. F. Toutes les réponses précédentes sont fausses QCM n 12 : Deux compartiments A et B de même volume sont séparés par une membrane de dialyse. À l équilibre, les concentrations en mmol.l -1 sont les suivantes : Protéine P 10- Cl - Na + non diffusible Compartiment A Compartiment B La température est de 20 C, à l équilibre : A. La concentration en protéine P 10- dans le compartiment A est de 1,5 mmol.l -1. B. La concentration en sodium dans le compartiment A est de 130 mmol.l -1. C. La concentration en sodium dans le compartiment B est de 114 mmol.l -1. D. La concentration en chlore dans le compartiment B est de 100 mmol.l -1. E. La différence de potentiel V A -V B de part et d autre de la membrane est de -5,8 mv Toutes les propositions précédentes sont fausses. QCM n 13 : Des globules rouges de densité 1,15 en suspension dans du plasma de densité 1,04 et de viscosité 1, Poiseuille, sédimentent sous l effet de leur propre poids. Les globules rouges sont assimilés à des sphères de 10 µm de diamètre. Les frottements des globules rouges entre eux sont négligeables. Choisir la ou les A. La force de gravité qui s exerce sur chaque globule rouge est égale à 5, N. B. La poussée d Archimède qu exerce le plasma sur chaque globule rouge est égale à 5, N. C. Le coefficient de frottement associé à chaque globule rouge dans le plasma est égal à 1, N.s.m - 1. D. La force de frottement qu exerce le plasma sur chaque globule rouge est égale à approximativement N. E. La vitesse à laquelle sédimentent les globules rouges dans le plasma est égale à 4 mm.h /2015 Tutorat UE 3b Séance d annales 4 / 5

5 QCM n 14 : Chez un patient présentant un cancer thyroïdien, on explore la cinétique de fixation de l iode à l aide d iode 131 de période physique 8 jours. Choisir la ou les A. La cinétique de fixation de l iode peut être assimilée à un modèle à 1 compartiment ouvert. B. La cinétique du compartiment cellulaire métabolisé peut être modélisée par une somme de 2 exponentielles. C. Lors de la phase de captation, la constante de vitesse associée au transport de l iode libre plasmatique vers le compartiment cellulaire métabolisé est inférieure à la constante de vitesse associée au transport de l iode cellulaire vers le compartiment plasmatique. D. La période biologique de l iode peut être calculée à partir de la période effective déterminée lors de la phase de captation. E. Si la période effective déterminée sur la courbe de fixation est de 4 j, la période biologique est de 6 j. QCM n 15 : Lors d enregistrements de la propagation du potentiel d action par 2 électrodes au contact de la surface extérieure d une fibre nerveuse, on observe, selon la position des électrodes, les différents tracés V1-V2 ci-dessous. V1 et V2 correspondent respectivement aux potentiels mesurés sous les électrodes 1 et 2. La vitesse de propagation de l influx de la fibre nerveuse est de 30 m/s et la durée du potentiel de pointe (durée de l inversion de polarisation) de 0.5 ms. Choisir la ou les A. Si les 2 électrodes sont situées à 3 cm l une de l autre et que le potentiel d action se propage dans le sens de l électrode 2 vers l électrode 1, on observe le tracé 3. B. Si les 2 électrodes sont situées à 3 cm l une de l autre et que le potentiel d action se propage dans le sens de l électrode 1 vers l électrode 2, on observe le tracé 4. C. Si les 2 électrodes sont situées à 1,5 cm l une de l autre et que le potentiel d action se propage dans le sens de l électrode 1 vers l électrode 2, on observe le tracé 2. D. Si les 2 électrodes sont situées à 1,5 cm l une de l autre et que le potentiel d action se propage dans le sens de l électrode 2 vers l électrode 1, on observe le tracé 1. E. Si les 2 électrodes sont situées à 0,5 cm l une de l autre et que le potentiel d action se propage dans le sens de l électrode 1 vers l électrode 2, on observe le tracé 5. F. Toutes les réponses précédentes sont fausses. 2014/2015 Tutorat UE 3b Séance d annales 5 / 5