Automédication et changement d'alimentation pour se soigner, bac ST2S Métropole 2022.

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Intoxication au paracétamol : Dosage et échographie (10 points)
 Mots-clés : Dosage par étalonnage, concentration en masse, échographie.
 En cas d’automédication, un surdosage en paracétamol peut s’avérer fatal. Cette intoxication est diagnostiquée par un dosage du paracétamol dans le sérum humain et une échographie du foie. Deux patients P1 et P2 sont présumés intoxiqués au paracétamol.
 1. Dosage spectrophotométrique du paracétamol
On se propose d’étudier une technique de dosage du paracétamol par spectrophotométrie UV. On réalise pour cela une courbe d’étalonnage en mesurant l’absorbance A, pour une longueur d’onde de 405 nm, d’une série de solutions de concentrations en masse connues en paracétamol, comprises entre 0 et 700 mg∙L-1 . La courbe d’étalonnage est représentée . Les absorbances des échantillons de sérum des deux patients sont mesurées 5 heures après l’ingestion. L’absorbance de l’échantillon du patient P1 vaut 0,62 et celle de l’échantillon du patient P2 vaut 0,10.
On désigne par C1 et C2, les concentrations en masse du paracétamol dans le sérum des patients P1 et P2, 5 heures après l’ingestion.
 1.1. Déterminer graphiquement les valeurs des concentrations en paracétamol C1 et C2 en faisant apparaître clairement les traits de construction sur le graphique.

Le nomogramme de RUMACK-MATTHEWS  permet de savoir s’il existe un risque d’intoxication hépatique, pour une concentration du paracétamol dans le sérum et un temps écoulé depuis l’ingestion, donnés.
 Ce nomogramme représente la concentration en masse de paracétamol (en mg∙L-1 ) en fonction du temps après injection (en heure). La ligne en pointillés correspond au seuil au-dessus duquel la toxicité est fortement probable. La ligne continue correspond au seuil en-dessous duquel la toxicité est très improbable.
1.2. Positionner sur le nomogramme les résultats des analyses du sérum des patients, effectuées à la 5éme heure après ingestion.

 1.3. Établir un diagnostic pour chaque patient.
P1 : intoxication hépatique.
P2 : pas de toxicité.
2. Échographie du foie de l’un des patients.
Une échographie du foie est prescrite à l’un des patients. L’hypertrophie (augmentation du volume de cet organe) est confirmée lorsque la distance BC, séparant le sommet du foie et son bord inférieur, est supérieure à 12 cm. Le schéma ci-dessous montre comment mesurer la taille du foie grâce à une échographie. Ce schéma n’est pas à l’échelle.

Les ultrasons émis par la sonde se réfléchissent aux points B et C qui déterminent la taille du foie. Le signal détecté par la sonde est représenté ci-dessous. Le signal repéré par la lettre « b » correspond à la réception, par la sonde, du signal réfléchi au point B. Données : vitesse des ultrasons dans les tissus considérés v = 1 540 m∙s–1 .
 2.1.Expliquer brièvement le principe de l’échographie.

Pour obtenir une image par échographie on exploite entre autres, les propriétés suivantes des ondes ultrasonores :

            - la célérité et l’absorption de l’onde ultrasonore dépendent du milieu traversé

            - lorsqu’elle change de milieu, une partie de l’onde incidente est réfléchie, l’autre est transmise (elle continue son chemin). On dit qu’il y a réflexion partielle lorsqu’il y a changement de milieu aux interfaces tissulaires.

Connaissant les temps de retour des échos, leurs amplitudes et leurs célérités, on en déduit des informations sur la nature et l’épaisseur des tissus traversés. Un ordinateur compile toutes les informations et fournit  des images de synthèse des organes sondés.

2.2.Mesurer sur le graphique ci-dessous, la durée TB qui sépare la détection des signaux a et b puis la durée TC qui sépare la détection des signaux a et c.

TB =300 µs : TC =480 µs.
2.3.Écrire la relation entre la durée TB, la vitesse des ultrasons v et la distance AB lors de l’échographie.
2 AB ( aller + retour)= v TB.
 2.4.Montrer que la distance AB est voisine de 23 cm.
AB = 1540 x300 10-6 / 2=0,23 m
2.5. Déterminer le diamètre BC du foie.
2 BC = v x180 10-6 =1540 x180 10-6 ~0,28 m ; BC = 14 cm.
 2.6. Indiquer si le foie du patient présente des signes d’hypertrophie
BC = 14 cm > 12 cm, donc hypertrophie.

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 Remplacement des sucres daans l'alimentation.
Solubilité, concentrations en masse et en quantité de matière, dose journalière admissible (DJA).
 Les aliments riches en sucres favorisent l’apparition du diabète. Le diabète est déclaré si la concentration en masse Cm de sucres dans le sang à jeun est supérieure à 1,26 g∙L-1 . L’organisation mondiale de la santé (OMS) préconise de limiter l’apport en sucres à 10 % de la ration énergétique totale qui s’élève en moyenne à 104 kJ par jour pour l’adulte. Certaines personnes choisissent de remplacer le sucre de leur alimentation par un édulcorant.
1. Recopier la formule chimique du glucose. Entourer et nommer deux groupes fonctionnels différents de la molécule de glucose.

 2. Expliquer qualitativement pourquoi le glucose est soluble dans le sang considéré comme une solution aqueuse.
Le glucose est polaire ( présence des groupes OH), il est donc soluble dans un solvant polaire comme l'eau.
 3. L’analyse sanguine d’un patient à jeun indique une concentration en quantité de matière de glucose égale à 7,8 mmol∙L-1 . Montrer que ce résultat confirme que ce patient souffre du diabète.
M(glucose) = 180 g / mol ;
Cm =7,8 10-3 x180 =1,4 g / L.
Cette valeur est supérieure à 1,26 g / L, donc diabète.
 4. La consommation quotidienne en sucre de ce patient est équivalente à 75 g de glucose. Indiquer si cette consommation est conforme à celle préconisée par l’OMS.
Le glucose a une valeur énergétique par unité de masse de 15,6 kJ∙g-1.
75 x15,6 =1170 kJ.
Valeur supérieure à 103 kJ par jour pour un adulte. Donc non conforme à la recommandation de l'OMS..
5. Ce patient, qui pèse 68 kg, envisage de remplacer sa consommation de sucre par du Rebaudioside A. Calculer la masse maximale de cet édulcorant qu’il peut consommer par jour.
(DJA = 4,0 mg∙kg-1 ).
4,0 x 68 =272 mg.
 6. En déduire le nombre de sucrettes qu’il peut consommer par jour.
Une sucrette contenant 20 mg de Rebaudioside A, il peut en consommer 272 / 20 ~ 14 sucrettes.
 7. Indiquer s’il peut substituer sa consommation quotidienne de sucre, équivalente à 75 g de glucose, par la consommation de Rebaudioside A.
Une sucrette est équivalente à 5,0 g de glucose.
14 sucrettes sont équivalentes à 14 x5 = 70 g de glucose.
Valeur un peu inférieure à 75 g de glucose.
Il peut à peu près substituer sa consommation quotidienne de sucre, équivalente à 75 g de glucose, par la consommation de Rebaudioside A.

  Autorégulation de l’apport en triglycérides (10 points)
 Mots-clés : Triglycérides, acides gras saturés et insaturés, dose journalière admissible (DJA).
 Les triglycérides font partie, comme le cholestérol, des composés lipidiques de l'organisme. Ils en constituent la principale réserve énergétique et sont indispensables au bon fonctionnement de l’organisme.
1. La stéarine est le constituant principal de la graisse de bœuf. Sa formule semi-développée est donnée ci-dessous : Justifier que la stéarine est un triglycéride saturé.

17 atomes de carbone pour 17 x2 +1 = 35 atomes d'hydrogène. C'est un triglycéride saturé.
 2. Écrire l’équation de la réaction d’hydrolyse de la stéarine et indiquer le nom ou le groupe caractéristique des produits obtenus.

 3. Une patiente adulte a un taux de triglycéride de 1,73 g·L-1 . Indiquer, en justifiant, si la patiente a un taux de triglycérides trop élevé.
Valeur non comprise entre 0,40 et 1,60 g/ L : le taux est trop élevé.
 4. Elle envisage de supprimer les graisses de son alimentation. Indiquer si un régime sans graisse peut être conseillé.
Non, il faut réduire sa consommation de viande et accroîte la consommation d'aliments riches en fibres alimentaires.
 5. Préciser le conseil qui pourrait lui être donné concernant la consommation de la viande de bœuf.
Réduire la consommation de cette viande, la remplacer par la viande de volaille.
6. L’acide alpha-linolénique de formule chimique C17H29 — COOH, est un acide gras oméga-3. On le trouve dans les membranes des feuilles vertes des plantes et dans certaines graines.
 6.1. Recopier la formule chimique, donnée ci-dessus, de l’acide alpha-linolénique, entourer et nommer le groupe caractéristique présent.
Groupe carboxyle COOH, fonction acide  carboxylique.
 6.2. La formule topologique de l’acide alpha-linolénique est représentée ci-dessous.

Indiquer s’il s’agit d’un acide gras saturé ou insaturé. Justifier la réponse.
Présence de 3 liaisons double C=C, donc acide ghras insaturé.
 7. Dans le cadre d’une alimentation équilibrée, il est conseillé de consommer quotidiennement 500 mg d’oméga-3 que l’on trouve notamment dans les poissons gras tels que le thon. L’étiquette d’une boîte de thon en conserve indique «140 g de thon égoutté ». Ce thon au naturel contient 0,65 g d’oméga-3 pour 100 g de thon égoutté. Calculer la masse de thon à consommer pour couvrir les besoins journaliers en oméga-3.
650 mg d'oméga-3 pour 100 g de thon égoutté.
Soit 500  / 650  x140 =108 g de thon égoutté.

  
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