grand oral physique-chimie effet doppler
Publié le 25/05/2026
Extrait du document
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Contexte Accroche
Léa est unne jeune danseuse qui, après plusieurs semaines d’entraînement intensif en préparation
d’un gala, commence à ressentir des douleurs persistantes au mollet.
Malgré le repos, la douleur
augmente et sa jambe devient progressivement gonflée et dure.
Inquiète, elle se rend aux urgences
ou les médecins suspectent une thrombose veineuse profonde.
Pour confirmer le diagnostic, ils
réalisent un examen d’imagerie non invasif basé sur les ultrasons appelé echographie Doppler
Prob: Dans quelle mesure la physique des ondes
permet-elle un diagnostic fiable et non intrusif de la
thrombose veineuse .
1-Qu’est ce que la thrombose ?
Pour comprendre l’intérêt du diagnostic médical, il faut d’abord visualiser ce qu’est une thrombose.
Il s’agit de la formation d’un caillot de sang appelé thrombus dans une veine, ce qui peut bloquer
partiellement ou totalement la circulation sanguine.
Ce caillot ne se forme pas au hasard, on peut l’expliquer par plusieurs facteurs regroupés sous le
nom de Triade de Virchow, notamment une stagnation du sang, une modification de sa coagulation
ou une lésion de la paroi du vaisseau.
Le véritable danger de cette pathologie est le déplacement du caillot vers les poumons pouvant
provoquer ainsi une embolie pulmonaire, ce qui en fait une urgence médicale.
La difficulté pour le médecin est que ce caillot est invisible à l’œil nu, caché sous la peau et les
muscles.
C’est pour cela que la médecine utilise des méthodes d’imagerie non invasive comme
l’échographie Doppler.
Cette technique repose sur l‘envoi d’ultrasons(= onde sonore de haute
fréquence) à travers la peau.
Ces ondes sont réfléchies par les globules rouges en mouvement, et
leur fréquence est modifiée en fonction de la vitesse du sang.
Cette variation appelé effet Doppler,
permet de détecter un écoulement sanguin anormal et donc de suspecter la présence d’un obstacle.
2- effet doppler
TR: Comment les ondes ultrasonores sont-elles utilisées pour mesurer la
circulation sanguine grâce à l’effet Doppler.
Pour comprendre l’effet Doppler, on peut prendre un exemple simple : une ambulance qui se
déplace près de nous.
Lorsqu’elle s’approche, les front d’onde sonore sont rapprochés.
Comme la
vitesse du son dans l’air reste constante, la longueur d’onde diminue et donc la fréquence augmente.
Le son nous paraît alors plus aigu.
A l’inverse, lorsque l’ambulance s’éloigne les front d’ondes sont plus espacées la longueur d’onde
augmente et la fréquence diminue ce qui rend le son plus grave.
Ce décalage de fréquence entre l’émission et la réception est appelé effet Doppler.
Dans le cas d'une échographie, le principe est le même, mais avec des ultrasons.
Le médecin utilise une sonde qui émet des ondes ultrasonores à une fréquence fixe notée ft pour
fréquence transmise.
Ces ondes traversent la peau et atteignent les globules rouges en mouvement dans les vaisseaux
sanguins.
Ces globules rouges agissent comme de petits miroirs mobiles : ils renvoient l'onde vers
la sonde.
Cette onde de retour possède une fréquence modifiée, que l'on appelle fr (fréquence
reçue).
Les différences entre ces deux ondes permet de déterminer la vitesse du sang grâce à l’effet
Doppler.
Une échographie Doppler est réalisée car elle exploité l’effet Doppler pour mesurer la vitesse du
sang.
Cependant, une échographie classique utilise la réflexion des ultrasons ( La sonde émet des
ultrasons qui se propagent dans le corps.
Lorsqu’ils rencontrent une interface entre deux milieux
différents une partie de l’onde est renvoyé vers la sonde.
La sonde capte ensuite les ultrasons
réfléchis et mesure le temps qu’ils remettent à venir.
Cela permet de localiser les strictures internes
et de reconstruire une image) pour former une image.
Concrètement, ECHO NORMAL on envoi
des ultrasons et on analyse la réflexion sur les tissus ca nous donne une image anatomique.
ECHO DOPPLER on utilise effet Doppler la fréquence change si le sang est en mouvement ce qui
permet de mesurer la vitesse du flux sanguin.
A noté qu’il est également important d’utiliser du gel entre la sonde et la peau car les ultrasons se
propagent mal dans l’air.
En effet, l’air, qui est peu dense disperse facilement ces ondes ce qui
réduit leur intensité.
Ainsi, les ultrasons parcourent des faibles distances dans l’air.
Et sans la
présence de gel entre la sonde et la peau, les réfléchirait presque immédiatement avant même qu’ils
entrent dans le corps.
Tout simplement car l’air et les ultrasons ont une forte différence
d’impédance acoustique.
L’air en à une très faible tandis que les tissus du corps riches en eau ont
une impédance beaucoup plus élevée.
Quand une onde passe d’un milieu à un autre avec un tel
écart, la majeur partie de l’énergie est renvoyée et seule une petite partie est transmise dans le corps.
C'est ici que le diagnostic se joue.
L'appareil calcule la différence entre la
fréquence reçue et celle émise ce qu'on appelle le décalage Doppler, noté fd
(fd = fr - ft).
• Si le sang circule normalement, fd a une valeur non nul et permet de
déterminer la vitesse des globules rouges
• En revanche, en cas d’obstruction, comme une thrombose, le sang peut
être fortement ralenti voire arrêté localement.
Dans....
»
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