Viscosit� du sang, Analyse de biologie m�dicale 2017.

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A. Les coumariniques :
Le coumaph�ne fait partie des coumariniques qui ont des propri�t�s anticoagulantes.
Q1. Nommer les deux fonctions A et B rep�r�es ci-dessous.
Q2. D�finir ce qu’est un carbone asym�trique.
Un carbone asym�trique est un carbone t�tragonal li� � 4 atomes ou groupes d'atomes diff�rents.
Q3. Rerep�r dans la mol�cule de coumaph�ne le(s) carbone(s) asym�trique(s) par le symbole (*).

B. Les ions citrate :
L’ion citrate de formule chimique C3H5O(CO2)33- (que l’on notera par la suite A3-) est l’une des bases issues de l’acide citrique, de formule brute C6O7H8 (que l’on notera par la suite H3A). Les ions citrate sont des anticoagulants d’usage courant qui agissent en complexant les ions calcium Ca2+ pr�sents dans le sang et qui sont indispensables � la coagulation. La solution de citrate est tamponn�e � l’aide d’une solution d’acide citrique d�cimolaire de telle sorte que le pH du plasma sanguin soit maintenu au voisinage de 7,4.
Q4. Parmi les esp�ces impliqu�es dans les couples li�s � l’acide citrique, quelle est l’esp�ce majoritaire dans le plasma sanguin trait� par les ions citrate comme anticoagulant ? Justifier clairement la r�ponse.


En milieu tr�s acide, les trois groupes carboxyles sont sous la forme COOH. (d).
En milieu tr�s basique, les trois groupes carboxyles sont sous la forme COO-. (b).

1 est associ�e � d ; 4 est associ�e � b ; 2 est associ�e � a ; 3 est associ�e � c.
A pH =7,4, la forme A3- pr�domine.

Pour v�rifier la concentration C de la solution d’acide citrique, dont la valeur est attendue � 0,10 mol.L-1, avant de r�aliser la pr�paration du tampon, on proc�de � un titrage pH-m�trique. Un volume V = 10,0 mL d’acide citrique est dos� � l’aide d’une
solution d’hydroxyde de sodium de concentration C’ = 0,10 mol.L-1. La courbe pHm�trique et la courbe d�riv�e dpH/dVb obtenues sont donn�es ci-dessous. Les trois acidit�s �tant titr�es simultan�ment, l’�quation bilan de la r�action support du titrage s’�crit :
H3A +3HO- ---> A3- + 3H2O.


Q5. �crire les �quations bilans relatives aux titrages, par les ions hydroxyde, de chacun des acides mis en jeux dans les couples de l’acide citrique.
Q6. Retrouver l’�quation bilan de la r�action support du titrage dans le cas o� les trois acidit�s sont dos�es simultan�ment.
H3A + HO- ---> H2A- +H2O.
H2A- + HO- ---> HA2- +H2O.
HA2- + HO- ---> A3- +H2O.
Additionner puis simplifier.
H3A +3HO- ---> A3- + 3H2O.
Q7. Montrer que la concentration cherch�e, C, s’exprime par :
C = C' V�q / (3V).
Quantit� de mati�re d'acide citrique : n = C V.
Quantit� de mati�re d'ion hydroxyde : n' =C' V�q.
D'apr�s les nombres sto�chiom�triques : n' = 3n ; C' V�q = 3 CV.
Q8. D�terminer la concentration C de la solution d’acide citrique. Correspond-elle � celle attendue ? Si oui justifier, sinon expliquer d’o� peut provenir l’�cart observ�.
C = 0,10 x27 /(3 x10)=0,09 mol / L.( �cart 10 % par rapport � la valeur attendue ).
L'�cart observ� peut provenir de la concentration de la solution de soude plus ou moins carbonat�e.

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 C. L’aspirine, une esp�ce fluidifiante
L’aspirine ou acide ac�tylsalicylique peut �tre prescrite quotidiennement en pr�vention des accidents cardiovasculaires pour ses propri�t�s fluidifiantes du sang. Elle peut �tre synth�tis�e au laboratoire en faisant r�agir l’acide salicylique et un acide carboxylique. Cette r�action se fait en pr�sence d’une petite quantit� d’acide sulfurique (H2SO4).

Q9. Nommer cette r�action.
Q10. Pr�ciser les caract�ristiques de cette r�action.
Q11. Donner le nom et la formule semi-d�velopp�e du compos� X.
Q12. Nommer le compos� Y. (eau)
Est�rification, lente, athermique, limit�e par l'hydrolyse de l'ester.

On donne, page suivante, la repr�sentation d’un spectre RMN.
Q13. Expliquer pourquoi la multiplicit� des signaux dans le spectre RMN du proton propos� est compatible avec celui de l’aspirine.


:
d (ppm)
 Multiplicit� du signal
 Int�gration
nombre de protons
 Identification
des protons
 Identification
des protons voisins
2,35
 singulet
 3
 F
 aucun
7,14
 doublet
 1
 E
 C
7,36 triplet 1 B C et D
7,62 triplet 1 C
 B et E
8,13 doublet 1 D B
11 singulet 1 A aucun
Le d�placement chimique des protons du benz�ne vaut 7,3 ppm.
Le groupe COOH est attracteur et d�blinde les protons.
Le groupe O-CO-CH3 est faiblement donneur.
Les effets s'exercent sur les sites ortho et plus faiblement en para.
Il s'agit bien du spectre RMN de l'aspirine.

Seconde partie : la viscosit� du sang.
Donn�es :
- Masse volumique du sang ρsang = 1060 kg�m–3
- Masse volumique de la bille du viscosim�tre ρB = 1050 kg�m–3
- Rayon de la bille r du viscosim�tre r = 1,00 mm
- Intensit� de la pesanteur : g = 9,81 m.s–2.
Lorsque l’on parle de viscosit� du sang, on parle souvent de viscosit� dynamique relative qui repr�sente le rapport du coefficient de viscosit� dynamique du sang � celui de l’eau, � la m�me temp�rature. En effet, l’eau et de nombreux
fluides aqueux, comme le sang, changent de viscosit� avec la temp�rature dans les m�mes proportions, si bien que la viscosit� relative change tr�s peu avec les modifications de la temp�rature.
La viscosit� dynamique relative du sang est normalement situ�e entre 3 et 4 pour un taux d’h�matocrite normal (de 40% � 52% chez l’homme et de 37% � 47% chez la femme). On parle d’hyperviscosit� au-dessus de ces valeurs.

Il existe des microviscosim�tres � chute de bille enti�rement automatis�s ; la vitesse de chute �tant d�termin�e par des capteurs �lectroniques, r�gl�s en fonction de la temp�rature. L’appareil comporte un long tube de verre vertical, rempli de s�rum sanguin et dans lequel on laisse tomber une bille sph�rique. Le mouvement vertical descendant de la bille devient rapidement uniforme avant l'arriv�e au rep�re A, sa vitesse v est alors donn�e par la relation : v = 2r2(rsang-rB) g / (9 hsang).
  , g �tant l'acc�l�ration de la pesanteur, r le rayon de la bille, ρB la masse volumique de la bille, ηsang et ρsang respectivement le coefficient de
viscosit� dynamique et la masse volumique du sang.
La dur�e Δt n�cessaire au d�placement de la bille entre deux rep�res fixes A et B est mesur�e gr�ce aux capteurs �lectroniques.
Q14. Faire le bilan des forces appliqu�es � la bille au cours de sa chute.
La bille est soumise � son poids ( verticale vers le bas), � la pouss�e d'Archim�de ( verticale, vers le haut, �gale au poids de volume de sang d�plac�) et aux forces de frottements fluide ( verticale vers le haut ).
Q15. Compl�ter la figure, sans souci d’�chelle mais de mani�re coh�rente, en repr�sentant au point M, entre les rep�res A et B, les forces
appliqu�es � la bille, lorsque la vitesse limite est atteinte. Justifier la construction.
Lorsque le mouvement est rectiligne uniforme, le principe d'inertie indique que les forces appliqu�es � la bille se compensent.



Q16. Justifier que pour conna�tre le coefficient de viscosit� dynamique, on doit r�gler la temp�rature sur le viscosim�tre.
La viscosit� change avec la temp�rature.
 


B- Etude du sang d’un patient.
Q17. Expliquer le r�le de la centrifugation.
La force centrifuge est utilis�e afin de s�parer les diff�rents �l�ments du sang. S�paration du plasma des globules rouges et des globules blancs.
Q18. Montrer que le taux d’h�matocrite du patient est normal.
Le taux d’h�matocrite se d�termine en divisant la hauteur de la partie globulaire par la hauteur totale des parties globulaire et plasmatique et en multipliant par 100.

3 / 7 x100 ~42,8 %.
Un taux normal est comprise entre 40 et 52 % pour un homme et entre 37 et 47 % chez une femme. Le taux d'h�matocrite est donc normal..
La dur�e de chute de la bille entre les rep�res A et B distants de L = 20,0 cm dans le viscosim�tre est Dt = 27,3 s pour une temp�rature r�gl�e de 25�C.
Q19. D�terminer le coefficient de viscosit� dynamique, ηsang, du sang du patient.
v = 0,200 / 27,3 = 7,3 10-3 m /s.
v = 2r2(rsang-rB) g / (9 hsang).
7,3 10-3 = 2 x10-6 (1060-1050) x9,81 / (9hsang) = 2,18 10-5 / hsang ; hsang~3,0 10-3kg m-1 s-1.
Q20. Le patient dont les r�sultats sont donn�s souffre-t-il d’hyperviscosit� ? Justifier clairement la r�ponse. Tout raisonnement, m�me incomplet, sera pris en compte.
Viscosit� dynamique de l'eau � 25�C : 9 10-4 kg m-1 s-1.
Viscosit� dynamique relative du sang :3,0 10-3 / (9 10-4) ~3,3.
Cette valeur �tant comprise entre 3 et 4, il n'y a pas d'hyperviscosit�.


  

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