pcem1 fiches biophysique - serveur de pages...
Post on 13-Sep-2018
230 Views
Preview:
TRANSCRIPT
PCEM1 Fiches
Biophysique
By Puyraimond-Zemmour Jérémy ©
Les troubles de l’équilibre hydro-sodé
I/ Signes cliniques :
Trouble Compartiment Signes cliniques
Hyperhydratation cellulaire - dégoût de l’eau : vomissement
- trouble de conscience : coma
interstitielle - œdèmes généralisés
plasmatique - hypertension artérielle
Déshydratation cellulaire - soif
- sécheresse des muqueuses
interstitielle - pli cutané
plasmatique - tachycardie (rythme cardiaque rapide) - hypotension orthostatique (baisse de la tension artérielle lors du passage de la position couchée à la position debout)
II/ Troubles et conséquences observées (après régulation) :
A/ Troubles primitifs :
Trouble Etat Osmolalité
efficace
Volume
intrac
Volume
extrac
Volémie
efficace
Stock
hydrique
Stock sodé Mécanisme (en gras = traitement)
Hydrique surcharge hypotonique
[Osm]eff ↘
�IC ↗ normal normale augmenté - adapté ↘
- hyponatrémie
de dilution
- excès de soif
- excès de la
sécrétion d’ADH
- prise de poids
- restriction
hydrique
déficit hypertonique
[Osm]eff ↗
�IC ↘ normal normale déficit - adapté ↗�
- hyper-
natrémie
- défaut de soif
- défaut de la
sécrétion d’ADH
- perte de poids
- apport d’eau
par intraveineux
Sodé surcharge isotonique
[Osm]eff �=ct
normal �EC ↗ hyper-
volémie
adapté ↗ - augmenté
- natrémie
normale
- œdèmes
- prise de poids
- restriction
sodée
déficit
modéré
isotonique
[Osm]eff �=ct
normal �EC ↘� hypo-
volémie
adapté ↘ - diminué
- natrémie
normale
- perte de poids
- apport de NaCl
par intraveineux
déficit
important
isotonique
[Osm]eff �=ct
�IC ↗� �EC ↘� hypo-
volémie
sévère
augmenté - diminué
- hyponatrémie
de déficit
- perte de poids
minimisée
- apport de NaCl
par intraveineux
- restriction
hydrique
B/ Troubles secondaires :
Trouble Etat Osmolalité
efficace
Volume
intrac
Volume
extrac
Volémie
efficace
Stock
hydrique
Stock sodé Mécanisme
Hydrique
et sodé
surcharge
secondaire
(à l’hypo-
volémie)
isotonique
[Osm]eff �=ct
�IC ↗ �EC ↗ hypo-
volémie
augmenté - augmenté
- hyponatrémie
de surcharge
- œdèmes
- prise de poids
- médicaments
diurétiques
- restriction sodé
=> Baisse primitive du débit cardiaque entrainant une diminution de la pression artérielle (hypovolémie efficace)
=> Hyponatrémie de surcharge témoignant de la surcharge hydrique secondaire
C/ Autres troubles :
Trouble Etat Osmolalité
efficace
Volume
intrac
Volume
extrac
Volémie
efficace
Stock
hydrique
Stock sodé Mécanisme
Potassique déficit hypotonique
[Osm]eff ↘
normal normal normale adapté ↗ - adapté ↘
- hyponatrémie
- fatigue, crampe
musculaire
- apport de KCl et
NaCl par
intraveineux
=> Hypokaliémie = [K+]plasma ↘
=> Hypokaliémie due à une perte rénale, des vomissements, des apports alimentaires insuffisants… entrainant [K+]IC ↘
=> Hyponatrémie témoignant de la déplétion potassique
Les troubles acido-basiques
I/ Troubles et conséquences observées :
Trouble Type Etat pH [HCO3-] PCO2 Acides
fixes
Mécanisme
Respiratoire
acidose pure ↓ ↑ ↑ ⟶ hypoventilation alvéolaire 2aire à
une altération neurologique ou
respiratoire compensée ⟶ ↑↑ ↑ ↓
alcalose pure ↑ ↓ ↓ ⟶ hyperventilation alvéolaire
primitive ou 2aire à une hypoxie compensée ⟶ ↓↓ ↓ ↑
Métabolique
acidose pure ↓ ↓ ⟶ ↑ défaut d’élimination ou excès
d’apport d’acides fixes compensée ⟶ ↓↓ ↓ ↑↑
alcalose pure ↑ ↑ ⟶ ↓ apport excessif de bases ou perte
excessive d’acides compensée ⟶ ↑↑ ↑ ↓↓
Mixte acidose ↓↓ ⟶ ↑ ↑
alcalose ↑↑ ⟶ ↓ ↓
⟶ = à peu près normal ; ↑ = augmenté ; ↑↑ = très augmenté ; ↓ = diminué ; ↓↓ = très diminué
Hypercapnie = PCO2 > 43 mmHg et [HCO3-] > 26,5 mmol/L ; Hypocapnie = PCO2 < 37 mmHg et [HCO3
-] < 21,5 mmol/L
Alcalémie = pH > 7,42 ; Acidémie = pH < 7,38
II/ Signes cliniques :
Trouble Type Etat Etiologies
Respiratoire
acidose
pure
(aiguë)
∎ Altérations respiratoires :
- obstacle (cacahuète)
- bronchio-constriction (asthme)
∎ Altérations neurologiques :
- drogues déprimant le centre respiratoire (morphine, barbituriques)
- section traumatique de la mœlle cervicale (cou du lapin)
compensée
(chronique)
∎ Altérations respiratoires :
- obstruction : bronchite chronique
- restriction : fibrose pulmonaire (inflammation des poumons)
∎ Altérations neurologiques :
- poliomyélite (maladie virale -> paralysie de l’organisme)
alcalose
pure
(aiguë)
∎ Hyperventilation primitive :
- psychogène : émotions
- organique : encéphalopathie
- iatrogène : ventilation assistée
compensée
(chronique)
∎ Hyperventilation 2aire
à l’hypoxie chronique :
- hypoxie hypoxémique (↘ PO2 dans l’alvéole) : séjour en altitude, fibrose pulmonaire
- hypoxie tissulaire (anémique, ischémique, géographique, cytotoxique)
Métabolique
acidose
pure
∎ Augmentation de l’apport des acides fixes :
- exogènes : intoxication à l’aspirine
- endogènes : augmentation du catabolisme lipidique
-> acidocétose diabétique = accumulation de corps cétoniques dans le sang
-> acidose lactique = accumulation d’acide lactique dans le sang
∎ Diminution de l’excrétion acide :
- défaut d’élimination rénale d’acides fixes
- insuffisance rénale
∎ Elimination accrue des bases :
- diarrhées aiguës
compensée
alcalose
pure ∎ Apport excessif de bases :
- iatrogène : pansements gastriques (neutralisant l’acidité de l’estomac)
∎ Perte excessive d’acides :
- gastrique : vomissements répétés (perte de suc gastrique) compensée
DIFFUSION
Ji = Bi Ci Xi
Energie et force internes au système (c’est l’agitation moléculaire)
FICK 1. Mobilité : Di = Bi R T (m².s 2. Force : Xi = F-1) D
dμ
i
dx
dn
dt = JD = - Di
dCi
dx Pas de mb
ou mb perméable
→ Sans membrane
( mol. s-1 ) FICK : (Rq : avec M : masse molaire)
→ Avec membrane FICK : Coefficient de perméabilité diffusif membranaire du soluté (m.s-1)
Avec Donc (s.kg-1)
FD = –
Mb dialysante
→ Donnan :
[Na ]
2
[Cl ]
1 [Na ]1
[Cl ]2
→ Nernst :
Potentiel électrochimique : μec = μe + μc = z F V + ( μi
0 + RT Ln Ci )
D = f
kT =
N f
RT Bi =
1
(kg.s-1)
JD = – Bi R T S dCi
dx dm
dt = JD M
dn
dt = JD = P (C1 – C2)
P =
Di e
JD = (C – C ) Di S
e
Q = J DV (m3.s-1 ) ED
: Vol. occupé pour 1 mole d’H 2OEV
( mol. s-1
JD-i = – Bi R T S f
J
D-H20 = Mo
) ( mol. s-1
+ B R T S C
MoΔ )E OSM
Einstein : D = B.R.T
C Δ= P S
C OSM = f
Mo
Δ H2O–avec
f = coeff. de friction (kg/s) ; T = température absolue ; F = cte de Faraday ; R = cte des gaz parfaits
Bi = mobilité mécanique molaire (s/kg) ; Di = coeff. de diffusion membranaire du soluté i (m²/s)J = débit molaire diffusif (mol/s) ; P = perméabilité membranaire (mol/s) ; e = épaisseur de la membrane (m)
A N f A
Mo = masse molaire de l'eau ; = fraction molaire du soluté i
ei
fi
e
DV = V - V = Ln = mV Log12 – R T
z FC C i-1
i-2 [ ]–
1zi
C i-2C i-1
6 0i
i-eq
== [X 1
2( ) z1z]
[Xz]
Δ
2 1
Δ
+
+-
- -avec z < 1 ou z > 1
MIGRATION
Ji = Bi Ci Xi
Energie interne et force externe au système (champs électrique)
1. Mobilité : 2. Force : Xi = E
→ Flux éléctrique
(mol.s -1 )
→ Flux électrodiffusif
(mol.s -1)
A l’équilibre : JED i = 0
Pour calculer la ddp transitoire de part et d’autre de la membrane
(relation mobilités électrique / mécanique)
u = = v
E
z e
f B =
u
z F E = – (V.m-1) dV
dx
Di zFS dV
JE = –
Ci RT dx
Σi
Bi z F S JE = –
Ci
dV
dx
u = z F D
R T
B = mobilité mécanique molaire ; u = mobilité électrique molaire ; zi = valence du soluté i
→ Potentiel d'équilibre d'un ion
J (flux net)i-ED = J (flux électrique)i-E J (flux diffusif)i-D+
Ji-ED=
B z F S C –
dV
dx
– B R T S dC
dx
DV = V - V = Ln = mV Log12 – R Tz F
C C i-1
i-2 [ ]–
1zi
C i-2C i-1
Vint – Vext = – RT
F Ln
[Na] + uuNa int K [K]
uNa [Na]ext + u
int
K [K]ext
6 0i
Pour calculer le courant transporter par un ion i
i-eq
Ii = g (i Di-eqV ) = DV – z Fi Ji avec g = conductance membranaire de l'ion ii
Relation de Nernst-Donnan
i i
i
i
Relation de Goldman
Pompe à couplag e r : g énéralisation de l' équation de Goldman
Vint – Vext = – RT
F Ln
[Na] + ruuNa int K [K]
uNa [Na]ext + ru
int
K [K]ext
J = r J et J = r Jp-Na p-K a-Na a-K
CONVECTION Ji = Bi Ci Xi
Energie et force externes au système
FILTRATION
1. Mobilité mécanique de l’eau : B (s.kg ) -1E
2. Concentration
Pression hydrostatique
→ Flux de solvant : la filtration
٠ Flux de liquide :
٠ Débit : Q = J F V = L S 3(m .s )-1
→ Flux de soluté : le solvent-drag
JC = T C S J = C QF (mole.s-1) avec T : Transmitance (0 < T < 1)
VE : Vol. occupé pour 1 mole d’H ) -62O (18,1.10 m3.mole-1
3. Force :
Xi =
Pression Osmotique
Δπ = ΔP = ρgΔh (Pa) De plus : π = RTω avec ω = : osmolarité (mole. m
-3)
Donc Δπ = RTΔω (Pa)
STARLING
ΔP
e Pa.m-1
Gradient de Pression
PE S
RT = ΔPJF = BE S
ΔP
e
BE VE
e
Le coefficient de perméabilité hydraulique Avec L =
2.s.Kg-1) (m
Loi de Van’t Hoff
PE
RT J = ΔP =
PE(ΔP - Δπ)hydr RT
Phydr = P - P
E
H
F
T = C
CR
R
F
n
V
H
P
ΔP
S S
Pour une solution idéale :
Loi de Raoult (cryoscopie)→
= - K [OsM]C
Pour une solution réelle : →= - K [OsM]C g
= coeff. d'activité osmotique de la solutiong[OsM] = activité osmotique de la solutiongA =OSM
Δ
�q
Ultrafiltration Débit de filtration : Q = L S F H ΔP→ Débit de diffusion : Q = L S pHD→
p = -
Q = Q - Q = L S ( F H ΔP - )pDUF
Phénomè ne de Starling
ΔP - = - = P - p
Δ
capillaire interstitielleΔ p pinterstitiellecapillaire : différence de pression hydrostatique
: différence de pression oncotique
K = L S Havec f = cte de filtration
F F
Clairance Cl = = Q TUF
→ Pour la créatinine :
JCR
Cl = = = QUF
JCP
avecP
créat
CU QU
CPC = [créat]U
C = [créat]
urine
plasma
Q = débit urinaireU
Δ
�q
effP =ΔP + ΔP
2e s p TC p
en Pa !
p : Pression osmotique de la solution à ultrafiltrer
UF
Insuffisance rénale :
Cl < mL/mincréat 90 (S = 1,73 m²)
1
SPECTROSCOPIE DE RESONANCE MAGNETIQUE (I)
Généralités
Domaine : = 2 kHz - 800 MHz
Applications : Etude du moment cinétique des noyaux
Structure chimique des molécules
Etude des mouvements moléculaires
Etude du métabolisme in vitro/in vivo
Imagerie médicale : diagnostic (inflammation, tumeur), flux sanguin Principe : Enregistrement des vitesses de retour à l’équilibre de protons placés dans un champ magnétique et soumis à une impulsion déstabilisatrice Signal : Emission par les protons lors de leur retour à l’équilibre d’une onde électromagnétique captée sous la forme d’un courant électrique Spin nucléaire :
Définition : moment cinétique (notéS
) résultant du noyau
Unité : h
S2
avec 34h 6.62 10 J.s (h = constante de Planck) Règle de sélection : I = 1 Spin des noyaux : 1H = 1/2, 12C = 0, 13C = 1/2, 16O = 0, 17O = 5/2 Spin des particules élémentaires :
Le moment magnétique nucléaire
Définition : propriétés magnétiques liées à la présence de charges électriques en mouvement
Relation : 2 4
hS
(moment magnétique
associé au spin S
)
Modèle : placé dans un champ magnétique,
soumis à un couple identique à celui d’une
boucle de courant d’énergie : 0 E /- B (E⇑ + 0 si
parallèle < E⇓ ; 0 si
antiparallèle)
Intervalle énergétique : 0
0 E = E E = = 2
B
vh h
( 0 = fréquence de >armor)
Rapport gyromagnétique =
28.03 LHz/G2
e
1
42.58 MHz/G2
H
2T.16 MHz/G
2n
Principes de la Résonance Magnétique Nucléaire
Champ magnétique 9 0 en Gesla (1 Lauss = 10-4 G)
Spins nucléaires (2.1023 dans 3 cm3 d’H2O)
Gransitions entre les états d’énergie fondamentale et excitée
Particule élémentaire Spin
électron (e-) ½
proton (p ) ½
neutron (n) ½
photon 1
2
RESONANCE MAGNETIQUE (II)
Condition de résonance
Relation de Larmor : 00 B avec 0
0 02 2
B
0 = vitesse angulaire du mouvement de rotation de précession
0 = fréquence de rotation de précession (fréquence de >armor)
Population des états
Equation de 9 oltzmann : 0( )( ) hvE E
kT kTN
e eN
< 01
hvN
N kT
< 231,38.10 J/B°
A
Rk
N
>’état fondamental, d’énergie minimale, est le plus peuplé.
Polarisation N N N N
HN N N
Etude d’un noyau isolé dans un champ magnétique constant
Mouvement des spins (physique classique)
Problème : Quel est le mouvement d’un moment magnétique placé dans un champ de force ?
02
dB
dt
Solution : un mouvement de rotation autour du champ 9 0 à la fréquence de >armor 0 02
v B
Le référentiel tournant
0K KK 2
' [rdB avec
dt
Beff
Si le référentiel tourne à la fréquence de >armor, le champ 9 eff est égal à 0 donc les spins sont immobiles dans ce référentiel qui tourne autour de 9 0.
Effet d’un champ radiofréquence
Soit une bobine dont l’axe est perpendiculaire à 9 0. En faisant passer un courant sinuso]dal, on crée un champ magnétique oscillant qui peut ïtre décomposé en 2 vecteurs tournants en sens inverse l’un de l’autre. Problème : En présence de 9 1 qui tourne à la fréquence ’9 0, quel est le mouvement du spin ê Réponse : Un mouvement de rotation autour de 9 1 à la fréquence 1 = ’9 1 Définition :
Impulsion de 90° : le temps quKil faut appliquer le courant dans la bobine pour que les spins
tournent de T0B autour de 9 1 = basculement du spin dans le plan ⊥ à 0B
(plan transversal = plan xOy)
Impulsion de 180° : le temps quKil faut appliquer le courant dans la bobine pour que les spins tournent de 180B autour de 9 1 = basculement du spin selon l’axe longitudinal (axe Oz)
3
RESONANCE MAGNETIQUE (III)
Effet d’un moment magnétique tournant dans une bobine ?imant microscopique qui tourne dans une bobine courant induit i = i0 cos (t) avec = 20
Aspect collectif EAUI>I9 RE
1710
1i
i
M
,
z L
Tx y
M M M
M M
M> = composante longitudinale (// à 0B
) de M
< MG = composante transversale (⊥ à 0B
) de M
( )
0) (( cos 1) cos cos2
EkT
L
VNhM N N N e
kT
car Q⇑ ≈ Q⇓ ≈
1
2AVN
Signal sinuso]dal amorti appelé : Signal de Précession Libre ou NID (Free Induction Decay)
Séquences d’impulsions en RMN
Séquence de saturation récupération (SR = Saturation Recovery) Impulsion de 90° puis mesure du courant dans une bobine transversale Signal dépendant que de F et de G2 à priori mais G2 sous estimé (on obtient en vrai G2ρ)
Séquence d’écho de spin (SE = Spin Echo) Impulsion de 90° suivie d’une impulsion de rephasage des spins à 180° (après un délai GE/2) Renaissance du signal suivi d’une décroissance appelée écho de spin Obtention d’un signal en G2 pure par élimination des hétérogénéités du champ magnétique
En pratique : mesure effectuée au temps GE et répétition des séquences SE après un temps GR
GE court (~ 30 ms) GE long (~ 60 ms) GR court (~ 500 ms)
signal dépendant de G1 signal dépendant de G1 et G2
GR long (~ 2000 ms) signal dépendant de F (densité en H ) signal dépendant de G2
0,2-
T x y
t TM M M e avec
x x
2
00
dM M
dt T
t M M
Séquence d’inversion récupération (IR = Inversion recovery)
Impulsion de 180° suivie d’une autre impulsion de T0B (après un délai *)
Signal obtenu lié à G1 : 10( ) 1 T
LS M M e
Récapitulation : principes de la RMN Onde électromagnétique radiofréquence produite par une bobine alimentée par courant alternatif de
fréquence 0 égale à ’ 9 0 avec K2
: 0
0 02 2
B
Population des états : N N N N
Sensibilité faible : 610N N
N
>es spins tournent autour de 9 0 à la fréquence 0 = ’ 9 0 En présence de 9 1 (champ radiofréquence), τ i tournent autour de 9 1 à la fréquence 1= ’ 9 1 ? près lKarrï t de 9 1, les spins tournent autour de 9 0 à la fréquence 0 = ’ 9 0
4
RESONANCE MAGNETIQUE (IV)
Le rapport gyromagnétique
M
= moment magnétique dipolaire électronique < S
= moment cinétique électronique
Rapport gyromagnétique : 0
02
BM e
S m
La fréquence de précession (de Larmor)
Relaxation Définitions : Relaxation = retour à lKéquilibre Relaxation transversale = disparition de lKaimantation dans le plan transversal
Relaxation longitudinale = retour à lKaimantation dKéquilibre selon lKaxe longitudinal
La relaxation longitudinale Définition : retour à lKaimantation dKéquilibre selon lKaxe longitudinal
µ G1 = temps de relaxation longitudinal (ou spin-réseau) µ G1ρ = temps de relaxation longitudinal apparent (G1ρ + G1)
10( ) ( ) 1
tT
z Lt tM M M e
avec
100
1
0
1 0 0
tTLL
L
L L
M MdMet M M K e
dt T
Mà t M et à t M
e
La relaxation transversale Définition : disparition de lKaimantation dans le plan transversal. µ G2 = temps de relaxation transversale (ou spin-spin) µ G2ρ = temps de relaxation longitudinal apparent (G2ρ + G2)
2 1 2
, 0 0( ) (1 ) t TR TET T T
x y T t e e e S avecM M M M
1 2 (1 ) TR TE
T TS e e
2 2 0 0 ( ) ( )cos cos 2 cos
t tT T
TI t t t e t I e tk M k M
Les équations de Bloch
µ M(t) = aimantation globale µ On ne sait mesurer que MG µ >a valeur de M> n’est accessible qu’à t = 0 µ GR (temps de répétition) : temps écoulé entre deux impulsions de T0B µ GE (temps dKécho) : temps entre lKimpulsion de T0B et le recueil de lKécho de spin. µ S = Signal mesuré
0 teneur en protonsM M
10( ) 1
TRT
L t TRM M e
et
2( ) ( ) TE
TT Lt t TR eM M
0 0
2v B
5
RESONANCE MAGNETIQUE (V)
Mécanismes de la relaxation
Stimulée par les interactions
Relaxation >OQLIGUDIQ? >E = phénomène EQERLEGIAUE : Interaction SPIQS - RESE? U Relaxation GR? QS•ERS? >E = DEPH? S? LE des spins : Interaction SPIQS - SPIQS Interaction quadrupolaire pour les spins > V : T1 = T2 GRES COURGS (10 τ s)
Les temps de la relaxation
µ G1 ; ; G2 µ G1 : traduit l’état de liaison des noyaux avec le milieu environnant au niveau tissulaire (spin ½ réseau) µ G2 : traduit l’état de liaison des noyaux au niveau moléculaire (spin ½ spin)
Interaction dipolaire
Interaction entre 2 dip–les en 6
1
r
Modulée par le mouvement moléculaire Gemps de corrélation : Gc
- rotationnel le temps nécessaire à la rotation de 1 rd (radian) - translationnel le temps nécessaire au déplacement dKune longueur de molécule
Modèle de la glycérine
Effets des substances paramagnétiques
Définition : substance ayant 1 ou plusieurs électrons non appariés Effet paramagnétique diminution des temps de relaxation nucléaires des noyaux voisins (H2O) Conséquences : - substances paramagnétiques diminution de G1 (Ladolinium) - substances super-paramagnétiques diminution de G2 (Nertites) Exemples : Mn, Gadolinium, Nertites, Qitroxydes, O2, Hb
Applications biologiques
Imagerie par résonance magnétique en appliquant des gradients de champ magnétiques Signal de l'image proportionnel à : = densité de protons
T1 = temps de relaxation longitudinale T2 = temps de relaxation transversale
IRM fonctionnelle
Définition : image de lKactivité cérébrale obtenue par RMQ
Principe : augmentation du signal RMQ lors de la réaction dKhypervascularisation dans les zones cérébrales actives (BOLD = Blood Oxygen Level Dependent)
Durée D de l’acquisition : (pour chaque coupe)
GR = temps de répétition (entre 2 échos ou séquences) Q = nombre d’échos ou de séquences identiques et sommés
> = nombre de séquences pour différentes valeurs de yG
D = GR.Q.>
6
PRINCIPE DE L’IRM (VI)
Sélection de la coupe Z
Principe : Superposition au champ uniforme 0B
d’un champ
magnétique (0,0, )zG kz
d’intensité nulle selon x et y, mais
variant linéairement avec z
Champ magnétique :
, , 0 0(0,0, )x y z zB B G B kz
Nréquence de résonance :
0 2
B z avec B z B kz
0
1 2 protons en résonance appartenant tous au mï me plan (z)donc z B
k
Lamme de fréquence :
Lamme de fréquence de l’onde électromagnétique d’excitation comprise dans un intervalle ' ô1, ô2[ déterminant ainsi la coupe sélectionnée par les 2 plans parallèles à xOy définis par : z1 = ν(ô1) et z2 = ν (ô2)
Epaisseur de la coupe : 2 1 2 1 2 1
2z z -
k
Codage de l’abscisse x par la fréquence du signal
Principe : Superposition au champ uniforme 0B
, après avoir interrompu zG
, d’un autre champ
magnétique ( ,0,0)xG ix
variant linéairement avec x
Champ magnétique :
, , 0 0( ,0, )x y z xB B G ix B
Nréquence de résonance :
2 2
0 2
B x avec B x B ix
Courant induit :
Soit deux éléments isolés de mï me volume • , de mï me valeur de F, d’abscisses respectives x1 et x2, et de valeurs de G2ρ respectives (G2ρ)1 et (G2ρ)2
2 21 2ρ ρ
1 21 2 0 0( ) cos cost t
T TI t I t I t I e B x t I e B x t
Gransformée de Nourier :
Séparation des deux équations précédentes grφce à la transformée de Nourier
Codage de l’ordonnée y par la phase du signal
Principe : Etablissement pendant un temps â, entre la phase d’excitation (imposée par zG
) et la phase
de réception (imposée par xG
), d’un autre gradient (0, ,0)yG jy
dirigé selon Oy
Conséquences : Déphasage des protons selon leur ordonnée et persistant pendant la phase de réception
Nonction Φ du type 2 2
0 y B jy
Courants induits I1 et I2 présentant des déphasages Θ1 et Θ2 codant l’ordonnée de l’origine du signal Pour reconstituer une image avec > lignes (dans la direction y), on doit pratiquer > acquisitions.
7
SPECTROSCOPIE RMN (VII)
Principe
? ction conθuguée d’une fréquence radio ô et d’un champ magnétique intense 0B
sur un proton permettant d’obtenir un pic d’absorption unique lorsque la fréquence de l’onde radio est telle que :
0 02
B
Déplacement chimique
Effet d’écran (ou blindage) = variation de la densité électronique autour du proton en fonction de son environnement chimique entrainant un déplacement de la fréquence de résonance 9 l = 9 0 (1 - ) avec = Cste de blindage 9 l = f (structure chimique environnante) Exemples : Méthanol, les H du CH3 sont équivalents (mï me champ magnétique local)
Théorème de Fourier
Goute fonction périodique y = f(x) = f(x G) peut ï tre décomposée en une somme de sin et cos Référence : GMS (tétra méthyl silane)
Déplacement chimique : obs ref
ref
Couplage entre spins
Soient 2 spins 1/2 ? et j τ ? déforme le nuage électronique 9 l près j τ j déforme le nuage électronique 9 l près ?
Dédoublement des raies
Couplage dKun noyau ? avec 2 noyaux j 1 et j 2 équivalents : J? j 1 = J? j 2 = J/2 Griplet ? < Doublet j
Généralisation Qb de raies du noyau ? = Qb de noyaux j équivalents auxquels ? est couplé 1 Intensité des raies = Coefficient du bin–me (a b)n Couplage J indépendant de 9 0
Applications
µ Structure des molécules : en chimie et en biochimie µ ? vantage par rapport à la diffraction des rayons j : se fait en milieu liquide alors que la
diffraction des Rj nécessite la cristallisation de la protéine.
Formules
µ Cercle : � = 2 X R (périmètre) µ Disque : � = X R2
(surface) µ Sphère : � = 4 X R2
(surface) < � = 4/3 X R3 (volume)
µ Cylindre : � latéral = 2 X R h < � total = 2 X R (R h) < ������ =�π µ Calotte d’une sphère : ��(calotte) = 2 X R h = 2 X R2 (1 - cos Θ)
top related