Aurélie 19/09/08
 

 

Dynamique des fluides QCM Médecine.

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On étudie l’écoulement permanent laminaire d’un fluide newtonien au sein d’un vaisseau artériel assimilé à une canalisation horizontale unique.

- La force de viscosité par unité de surface est proportionnelle au gradient transversal de vitesse. Vrai.

- Le coefficient de viscosité est toujours constant. Faux.

Il caractérise l'aptitude du fluide à s'écouler et s'exprime en pascal seconde (Pa.s)

Il dépend , en particulier, de la température, de la pression pour les liquides

- Le coefficient de viscosité est constant à température et pression constantes. Vrai.

- Le coefficient de viscosité en un point donné du vaisseau est indépendant de la vitesse d’écoulement. Vrai.

- La perte de charge observée lors du transport du fluide le long de l’ensemble du vaisseau est négligeable. Faux.

La perte de charge dépend, entre autres, de la longueur et du diamètre du vaiseau.


Résistance hydraulique.

On étudie la résistance hydraulique (RH) à l’écoulement permanent laminaire d’un liquide visqueux, dans les conditions de validité de la loi de Poiseuille, au sein d’un gros vaisseau rigide horizontal.
RH =
8mL
p R4
m : viscosité dynamique (Pa s) ; L : longueur (m) ; R : rayon intérieur (m)

- RH diminue quand la longueur du vaisseau augmente. Faux.

- RH augmente quand la viscosité du fluide augmente. Vrai.

- RH varie de façon inversement proportionnelle à la puissance quatrième du rayon du vaisseau. Vrai.

- RH a comme unité le pascal x seconde par mètre-cube. Vrai.

- RH est égale au rapport entre la perte de charge observée lors du transport du fluide le long de l’ensemble du vaisseau et le débit moyen observé au sein du vaisseau. Vrai.



On étudie l’écoulement du sang au sein du réseau veineux d’un sujet normal en décubitus dorsal (position horizontale).

- La pression moyenne est de l’ordre de 100 mm Hg. Faux.

le réseau artériel est un circuit à haute pression, le réseau veineux est un circuit à basse pression.

- La résistance à l’écoulement est plus faible qu’au sein du réseau artériel. Vrai.

- Le volume de sang contenu dans ce réseau vasculaire peut varier de façon relativement importante sans grande variation de pression. Vrai.

- Le sang veineux représente la plus grande partie du volume sanguin total. Vrai.

- La vitesse moyenne d’écoulement au sein du réseau veineux est supérieure à celle mesurable au sein du réseau artériel initial (aorte thoracique). faux.


On étudie l’écoulement du sang au sein de l’organisme humain normal en décubitus dorsal.

- La perte de charge observée lors de l’écoulement au sein de la grande circulation est supérieure à celle correspondant à l’écoulement au sein de la petite circulation. Vrai.

- La pression artérielle aortique moyenne est proche de 95-100 mm Hg. Vrai.

- Les débits cardiaque gauche (aortique) et droit (pulmonaire) sont égaux. Vrai.

- L’écoulement au sein du réseau artériel est de type pulsé. Vrai.

- Si le volume ventriculaire gauche éjecté à chaque systole est 60 mL et si la fréquence cardiaque est à 50/min, le débit cardiaque égale 5 L/min. faux.

Q = f . VSE
avec f : fréquence cardiaque( battements par minute) ;

Q : débit cardiaque ( L/min) ; VSE : volume d'éjection systolique ( L)

Q = 50*0,06 = 3 L/min.


On étudie l’écoulement du sang chez un sujet normal, en décubitus dorsal.

- La pression hydrostatique moyenne chute progressivement dans la grande circulation jusqu’à devenir très faible dans la veine cave inférieure. Vrai.

- La perte de charge la plus importante commence à partir des artérioles. Vrai.

artériole : petit vaisseau sanguin qui naît d'une artère pour relier celle-ci à un capillaire.

- Les résistances artériolaires sont modulables : elles peuvent varier de façon considérable selon les besoins des organes périphériques. Vrai.

- A pression hydrostatique constante, lors d’une augmentation importante du diamètre des artérioles (vasodilatation) on s’attend à une augmentation du débit cardiaque. Vrai.

- La résistance hydraulique au sein du réseau capillaire est modulable. faux.






On considère une portion d’artère horizontale, rigide et rectiligne ; le sang, considéré comme un fluide newtonien, s’y écoule de façon laminaire et en régime permanent du point A vers le point D, via les points B puis C.

On a placé un capteur latéral de pression sur chacun de ces 4 points. Les longueurs des segments sont telles que :

AB = 2 BC = CD

S1 est la section intérieure constante de l’artère sur la distance AC ; le segment CD présente lui aussi une section intérieure constante : S2.

On ne connaît pas la relation entre S1 et S2.

Le capteur placé en A indique une pression moyenne PA = 110 mmHg

Le capteur placé en B indique une pression moyenne PB = 80 mmHg.

Quelle est, en mm Hg, la valeur de la pression moyenne en C : PC ? ( 50 ; 55 ; 60 ; 65 ; 70 )


Ils opposent par contre une résistance hydrodynamique Rh à l'écoulement du sang. La perte de pression DP entre l'entrée et la sortie du système est :

DP = Rh Q (1)

où Q(t) est le débit du sang dans le système capillaire ; Rh résistance hydrodynamique à l'écoulement du sang.

Rh =
8mL
p R4
m : viscosité dynamique (Pa s) ; L : longueur (m) ; R : rayon intérieur (m)

A section constante, à débit constant, la perte de charge est proportionnelle à la longueur ;

entre A et B la pression diminue de 110-80 = 30 mm Hg ; entre B et C ( BC= ½AB) la pression va diminuer de 15 mm Hg

Soit au total DP = 45 mm Hg ; PC= 110-45 = 65 mm Hg.


Les résistances hydrauliques à l’écoulement sont, pour chacun des 3 segments, respectivement, RAB, RBC et RCD.

Le capteur placé en D indique une pression moyenne PD = 50 mm Hg.

Que peut-on en conclure ?

- RBC = RCD. Vrai.

Les pertes de charge entre B et C, et entre C et D sont égales à 15 mm Hg.

Or BC= ½CD et S1 est différent de S2 : donc cela est possible si S1 < S2.

A débit constant, les pertes de charges sont proportionnelles à la résistance hydraulique.

- RBC = 2RCD. Faux.

- RCD = 2RBC. Faux.

- RCD = RAB. Faux.

même longueur mais sections différentes.

- RAB = 2 RCD. Vrai.

La perte de charge entre A et B est égale à 2 fois la perte de charge entre C et D.

A débit constant, les pertes de charges sont proportionnelles à la résistance hydraulique.




VBC et VCD sont les vitesses moyennes au long des segments BC et CD, respectivement.

Que peut-on en conclure ?

- S1 = S2. Faux.

- S1 supérieure à S2. Faux.

- S1 inférieure à S2.Vrai.

Les pertes de charge entre B et C, et entre C et D sont égales à 15 mm Hg.

Or BC= ½CD et S1 est différent de S2 : donc cela est possible si S1 < S2.

- VCD supérieure à VBC. Faux.

- VBC supérieure à VCD. Vrai.

Débit = vitesse * section.

A débit constant, la vitesse est d'autant plus grande que la section est plus petite.






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