bac biologie et physiopathologie humaines 2011 st2s

5/13/2018 BAC Biologie Et Physiopathologie Humaines 2011 ST2S

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SESSION 2011

BACCALAUREAT TECHNOLOGIQUESCIENCES ET TECHNOLOGIESDE LA SANTE ET DU SOCIAL

BIOLOGIE ET PHYSIOPATHOLOGIE HUMAINES

Duree: 3 h 30 Coefficient : 7

Avant de composer, Ie candidat s'assurera que Ie sujet comporte bien12 pages nurnerotees de 1/12 a 12/12.Les pages 8/12 et 9/12 sont a rendre avec la copie.

L'usage de la calculatrice n'est pas autorise,

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Le tabagisme et ses consequencesLes cancers de I'appareil respiratoire (trachea, bronches, poumons) constituent la premierecause de deces par cancer chez I'homme et la deuxieme chez la femme. Le tabagisme est Ieprincipal facteur de risque, responsable de 81% des deces par cancer pulmonaire (d'apresI'lnstitut National de Veille Sanitaire).On propose d'etudier Ie cas de M.X, 55 ans, fumeur depuis I'age de 15 ans.

1. Premiere etape du diagnostic (4 points)1.1. Resume de I'interrogatoire de M.X

Depuis un an, M.X presents une toux chronique et une dyspnee. Depuis deux mois, la toux estaccompaqnee d'une hemoptysle. M.X ressent egalement une fatigue intense en absenced'effort. Par ailleurs, lors de I'examen clinique, Ie medecin constate une coloration bleue de lapeau de M.X.M.X subit alors ditterents examens pour identifier I'origine de ces troubles.1.1.1. Definir les termes ecrits en caractere gras.1.1.2. Donner les termes rnedicaux correspondant aux expressions souliqnees.

1.2. SpirometrieLa spirometrie permet I'exploration fonctionnelle de I'appareil respiratoire de M.X.1.2.1. Donner la definition de spirornetrie.1.2.2. Le document 1 represents Ie spirogramme de M.X au repos. On appelle capacite vitaleIe volume d'air expire qu'un sujet peut mobiliser lors d'une inspiration torcee suivie d'uneexpiration torcee.Determiner la capacite vitale de M. X a I'aide du document 1.1.2.3. Le document 2 est un schema qui represente I'appareil respiratoire.Legender Ie document 2.A I'aide d'une fleche, indiquer sur Ie document 2 Ie sens du trajet de I'air lors du mouvementrespiratoire note A sur Ie document 1.Les documents 1 et 2 sont a rendre avec la copie.1.3. Imagerie medicateAfin d'orienter Ie diagnostic, Ie medecin prescrit a M. X, I'examen d'imagerie medicate presentesur Ie document 3.



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1.3.1. Nommer ce type d'examen.1.3.2. Expliquer Ie principe general de cet examen.1.3.3. Sur Ie document 3, entourer une opacite anormale au niveau du poumon gauche.Interpreter cette anomalie.Le document 3 est a rendre avec la copie.

2. Consequences physiopathologiques du tabagisme (10 points)2.1. Consequences sur les echanges gazeuxDans les poumons, les gaz respiratoires sont echanqes au niveau de la barriers alveolo-capillaire.Les pressions partielles des gaz respiratoires au niveau des poumons sont donnees dans Ietableau I:

Sang entrant Sang sortantdanslesAir alveolaire poumons = des poumonssang non = sanghematose hernatosePressionpartielle en O2 14 5,3 14(en kPa)Pressionpartielle en 5,3 6,1 5,3CO2 (en kPa)

Tableau I : pressions partielles des gaz respiratoires au niveau des poumons2.1.1. Apres avoir enonce Ie mecanisme general des echanqes gazeux, expliquer, en utilisantles donnees du tableau I, Ie sens des echanqes gazeux pulmonaires.t.'hernoqlobine est une heteroproteine situee dans les erythrocytes. Elle est capable de fixer etde transporter les gaz respiratoires.

2.1.2. Realiser un schema legende d'une molecule d'hemoqlobine,Indiquer, sur ce schema, les lieux de fixation des gaz respiratoires.On mesure Ie pourcentage de saturation de l'hernoqlobine en dioxyqene en fonction de lapression partielle en dioxyqene. Les resultats sont presentee dans Ie document 4.2.1.3. A I'aide des donnees du tableau I, determiner graphiquement sur Ie document 4 Iepourcentage de saturation de l'hemoqlobine en dioxyqene :- dans Ie sang arrivant aux cellules,- dans Ie sang sortant des cellules.Determiner Ie pourcentage de O2 disponible pour la cellule (pourcentage de dissociation).2.1.4. Chez un sujet tabagique, la pression partielle en O2 dans Ie sang arrivant aux cellules estde 9 kPa alors que celie du sang sortant des cellules n'est pas rnodifiee.11BHMSMERE1 Page 3 sur 12


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Determiner graphiquement sur Ie document 4, pour un sujet tabagique, Ie pourcentage desaturation de l'hemoqtobine en dioxyqene :- dans Ie sang arrivant aux cellules,- dans Ie sang sortant des cellules.Determiner Ie pourcentage de O2 disponible pour la cellule (pourcentage de dissociation).Le document 4 est a rendre avec la copie.2.1.5. En comparant les reponses aux questions 2.1.3 et 2.1.4., deduire une des consequencesdu tabagisme.On sait qu'une des consequences physiopathologiques du tabagisme provient du monoxyde decarbone (CO) contenu dans la furnee du tabac.Le tableau" presents les volumes d'02 et de CO transportes par Ie sang chez un individu nonfumeur et chez M.X.

Millilitres de dioxygEme Millilitres demonoxyde de carbonepar litre de sang par litre de sangNON FUMEURS 197 3

M.X 178 22Tableau"

2.1.6. Analyser les resultats du tableau II. A I'aide des connaissances, expliquer ces resultats.2.1.7. Le O2 intervient dans la respiration cellulaire. Ecrire l'equation bilan de la degradation duglucose en presence de O2. En deduire les consequences du tabagisme au niveau cellulaire.2.2. Consequences du tabagisme sur Ie systerne nerveuxLa nicotine presente dans Ie tabac modifie Ie fonctionnement des synapses entre les neuronesdopaminergiques du systems nerveux central. Lorsqu'ils sont stirnules, les neuronesdopaminergiques llberent de la dopamine, molecule faisant partie du circuit neuronal de larecompense et du plaisir. Les modifications provoquees par la nicotine engendrent ladependance tabagique.Pour comprendre Ie mode d'action de la nicotine, on realise des experiences a partir dumontage experimental schernatise sur Ie document 5, representant une synapse neuro-neuronale, dont Ie principe de fonctionnement est similaire a celui de la synapseneuromusculaire.



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2.2.1. Reporter sur la copie Ie nom des leqendes correspondant aux reperes 1 a 6 dudocument 5.Les experiences realisees et les resultats obtenus sont decrits dans Ie tableau III :

Protocoleexperimental Enregistrement deI'oscilloscope 1

A : Aucune stimulationappliquee

B : Stimulationappliquee surl'elernent 1 dudocument 5C : Aucune stimulationappliquee et injectionde nicotine dans lazone 2 du document 5

Enregistrement deI'oscilloscope 2Mise en evidence dela liberation dedopamine parI'element 3 dudocument 5

Non

Qui

Qui

Tableau III : description et resultats des experiences rea Iisees sur la synapse

2.2.2. Analyser chacune des experiences du tableau III afin de montrer I'effet de la nicotine surla transmission synaptique.Expliquer en quoi cet effet est un des facteurs de la dependance tabagique.

2.3. Tabagisme et cancercqeneseCertaines substances contenues dans la furnee du tabac alterent I'ADN des cellules. Cettealteration peut provoquer des perturbations dans Ie contr61e du cycle cellulaire.2.3.1. Definir Ie terme canceriqene.Le document 6 montre des microphotographies de cellules eucaryotes lors de la mitose.2.3.2. Identifier chacune des phases de la mitose dans laquelle se trouvent les cellules (A a D)du document 6 en reportant les lettres sur la copie. Justifier la reponse puis classer ces phasesdans I'ordre chronologique.



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2.4. Elements complementaires conduisant au diagnostic2.4.1. Le rnedecin consults prescrit une tomodensitornetrie (ou scanographie) thoracique aM.X. Expliquer, dans ce cas, deux interets medicaux de cet examen.2.4.2. Un pneumologue consults, au vu du resultat de la scanographie, decide de faire unefibroscopie avec biopsie bronchique. Les prelevernents examines par I'anatomopathologistepermettent de faire Ie diagnostic de cancer bronchique.Decrire brievernent les elements sur lesquels Ie diagnostic de cancer bronchique a pu etre portepar I'anatomopathologiste.

3. Traitement du cancer de M.X (6 points)3.1. Presentation du traitementM.X sait que Ie traitement peut se faire selon trois rnodalites :- pneumonectomie- radiotherapie- chirniotherapie anti-cancereuse3.1.1. Definir les termes pneumonectomie, radiotheraple et chirniotherapie.3.1.2. Expliquer l'interet de chaque rnodalite therapeutique.

3.2. Suivi de M.X lors de son traitement :Au cours de la chirniotherapie de M.X on effectue des prelevernents sanguins requliers afin des'assurer que son organisme tolere Ie traitement sur Ie plan hematoloqtque.Le document 7 presente un champ d'observation microscopique d'un frottis sanguin et Ietableau IV montre Ie resultat de l'hernoqrarnme obtenu lors de la derniere numerationglobulaire de M.X.

Hernatles Leucocytes Plaquettes(1012.L-1) (109.L-1) (109.L-1)Valeurs normales 4,2 a 5,7 4 a 10 150 a 400Valeurs chez M.X 3,0 1,9 50

3.2.1. Porter sur la copie Ie nom des elements correspondant aux reperes 1 a 3 du document 7.3.2.2. Commenter Ie tableau IV en utilisant les termes medicaux appropries ; indiquer I'originedes anomalies sanguines observees chez M.X.Donner une consequence sur I'organisme pour chacune de ces anomalies.



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3.3. Traitement par greffeDans Ie cas d'autres pathologies pulmonaires, comme la mucoviscidose, on peut envisager unegreffe de poumon. Cette greffe est associee a un traitement immunosuppresseur.Des experiences de greffe de peau ont ete menees sur differents lots de souris pourcomprendre les conditions et Ie mecanisme du rejet de greffe (documents 8 et 9).3.3.1. Analyser Ie document 8 afin de determiner les conditions necessaires a la reussite d'unegreffe. '3.3.2. Les experiences 1 a 4 du document 9 montrent que I'injection d'un seul type delymphocytes a une souris thyrnectomlsee ayant subi une greffe de peau n'est pas suivie durejet de la greffe.Analyser les experiences 5 et 6.En deduire Ie type de reponse immunitaire a I'origine du rejet de greffe.



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Document 1 ~ RENDRE AVEC LA COPIEIVolume d'air(L)

4.254.003.753.503,253,002.752.502,252.001,751.501.251.000,750.500.25

o ~ - - - - - - - - - - - - - - ~ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - +Temps (s)Document 2

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Document 3

Document 4

~ RENDRE AVEC LA COPIEI

100CI )CI )c: co8 ' 70E

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14

9080

302010o

o 4 6 8 10 12

11BHMSMERE1

Pression partielle en dioxygEme en kPa

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Document 5ST lMULATEUR

1I OSGLlOSCOPE 1 1

3

O SC ILL OS CO PE 2

Liberation de dopamine it la synapse suivante

CD



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Document 7

Document 810090

:! 80III. . . 70I. ! ! ! 60III'CJ! ! 50.~ 40: : :J'III. . . 30III'C:,!1 20

100

experience 1 experience 2 experience 3

Experience 1 : greffe realises entre 2 souris blanches genetiquement identiquesExperience 2 : greffe realisee entre 1 souris blanche et 1 souris griseExperience 3 : greffe realisee entre 1 souris blanche et 1 souris grise, avec traitement immunosuppresseur



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Document 9

On effectue des greffes de peau d'une souris A sur 6 souris thymectomisees de lignee B.greffe de peau greffe

acceptse

+ greffe de peau+ injection de LT4

greffeacceptee

greffe de peau greffe+ inject ion de LT8 accepteeI.~:. souris B- . . . .,~

souris A 0 greffe de peau greffe+ inject ion de LB acceptsesouris B

greffe de peau greffe + injection de LT4 et de LB accepteesour is B

greffe de peau greffesouris B + injection de LT4 et de LT8 rejetee

Abrevia tions u tilis ee s :L T 4 : lymphoc yte s T 4LT a : lymphocytes T aLB : lym phocytes B


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