L’électrocardiogramme

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Annales corrigées
Classe(s) : 3e | Thème(s) : Des signaux pour observer et communiquer
Type : Exercice | Année : 2017 | Académie : Nouvelle-Calédonie

Nouvelle-Calédonie • Décembre 2017

physique-chimie • 25 points

L’électrocardiogramme

L’électrocardiogramme (ECG) est un examen indolore pratiqué dans le cadre du dépistage ou du diagnostic de différentes cardiopathies (maladies du cœur). Lors de cet examen, des électrodes sont posées sur la poitrine, les poignets et les chevilles. Elles permettent d’enregistrer l’activité électrique du cœur.

Voici l’enregistrement de l’activité électrique du cœur d’un patient :

sci3_1712_11_00C_01

1. Choisir parmi les adjectifs suivants ceux qui correspondent à ce signal en les justifiant :

continualternatifvariablepériodiquesinusoïdaltriangulaire.

2. Définir la période d’un phénomène périodique.

3. Repasser en couleur sur l’enregistrement un motif élémentaire du signal.

4. En travaillant sur le graphique, montrer à l’aide de l’échelle que la période T de cet enregistrement vaut environ 700 ms.

5. Sachant que la fréquence f en hertz d’un signal se calcule à partir de la période T selon la formule : f =  1T avec T en secondes (s).

Calculer la fréquence du cœur du patient (arrondir le résultat au centième de hertz).

6. La fréquence f d’un signal correspond au nombre de motifs par seconde.

Sachant que le rythme cardiaque d’un patient correspond au nombre de battements par minute, calculer le rythme cardiaque du patient.

7. Le patient souhaite se présenter aux sélections internationales des spationautes. Une visite médicale est obligatoire au cours de laquelle l’électrocardiogramme ci-dessus est réalisé.

À l’issue de cette première phase, seuls les candidats ayant un cœur qui, au repos, bat entre 60 et 90 pulsations par minute pourront continuer la suite des tests.

Le patient passera-t-il la première phase de test ? Justifier.

8. Donner un exemple de phénomène périodique dans la vie de tous les jours avec sa période.

Les clés du sujet

Comprendre les documents

Il n’y a pas de document à proprement dit dans ce sujet. Il faut utiliser l’enregistrement donné dans l’introduction et se servir des définitions données en classe, ainsi que de tes connaissances pour répondre aux questions. Il faut savoir bien lire un tel signal.

Répondre aux questions

1. Pour choisir les adjectifs, il faut être très précis.

5. N’oublie pas de convertir la période en secondes.

6. Il faut savoir que le nombre de motifs est le nombre de battements sur le graphique donné pour calculer ce qui est demandé.

Corrigé

Corrigé

1. Les adjectifs correspondant au signal sont :

alternatif, car cette tension prend des valeurs positives et négatives alternativement ;

variable, car la valeur de la tension n’est pas constante au cours du temps ;

périodique, car la tension ou la forme de la tension se répète identiquement à elle-même au bout d’intervalles de temps égaux.

2. La période est la durée minimale au bout de laquelle un phénomène périodique se reproduit identiquement à lui-même.

info +

Un motif élémentaire est la forme qui se répète.

3.

sci3_1712_11_00C_02

conseil

Il est plus facile de lire la période de « pic à pic » : partez du deuxième grand pic jusqu’au troisième.

4. La période s’obtient en utilisant l’échelle donnée sur le graphique.

T = 7 × 100 ms = 700 ms.

5. La fréquence se calcule avec :

f1T=10,7 = 1,43 Hz.

6. Il y a donc 1,43 motif par seconde.

Chaque motif correspond à un battement.

Dans une minute il y a 60 secondes, il faut donc multiplier f par 60.

Rythme cardiaque : 1,43 × 60 = 86 battements/min.

7. Le cœur du patient bat à 86 battements/min ce qui est compris entre 60 et 90 battements/min. Il passera donc la première phase de test.

remarque

Il ne suffit pas que le phénomène se répète, il faut aussi qu’il se répète au bout de durées identiques pour être considéré comme périodique.

8. Un exemple de phénomène périodique est la rotation des aiguilles d’une montre. La période de la grande aiguille (celle des minutes) est d’une heure.