Exercice 1 · Bac ST2S Chimie, Biologie et Physiopathologie Humaines Métropole remplacement 2026

Partie Chimie – Diagnostic, complications et traitement de la fièvre méditerranéenne familiale

Exercice 1: Diagnostic et complications de la fièvre méditerranéenne familiale (10 points)

Pour mesurer la température corporelle d'une personne, on peut utiliser un thermomètre à infrarouge qui présente l'avantage de ne nécessiter aucun contact avec le patient. Ce type de thermomètre indique la température de surface du corps en 1 à 2 secondes simplement en pointant son capteur de rayonnement infrarouge à quelques centimètres du patient.

Document 1: Principe de fonctionnement du thermomètre infrarouge

Tous les corps chauds émettent des rayonnements. La longueur d'onde $\lambda_{\max}$ de la radiation émise avec le maximum d'intensité est reliée à la température de surface $\theta$ du corps par la loi de Wien modélisée par le graphique donné ci-dessous.

Q1.

Compléter l'échelle de longueurs d'onde avec les noms des rayonnements de part et d'autre du domaine visible ainsi que les longueurs d'onde des limites du domaine visible en nanomètres (nm).

nm

nm

Q2.

À l'aide du graphique modélisant la loi de Wien ci-dessous, donner un encadrement des longueurs d'ondes d'intensité maximale $\lambda_{\max}$ correspondant à des températures comprises entre $35\ \text{°C}$ et $42\ \text{°C}$.

µm

µm

Q3.

En déduire que le choix d'un capteur à infrarouges est bien adapté pour cette plage de mesure de température.

Donnée: $1\ \mu\text{m} = 1000\ \text{nm}$

Si elle n'est pas traitée, la fièvre méditerranéenne familiale peut, entre autres, entraîner une insuffisance rénale. La mesure de la taille des reins par échographie peut aider au diagnostic de cette insuffisance.

Sur le schéma ci-dessous de l'examen par échographie, la longueur $AB$ est l'épaisseur apparente de l'organe dans la direction d'observation. La sonde échographique permet de déterminer les longueurs $EA$ et $EB$. En combinant les résultats obtenus dans un grand nombre de directions, on obtient une image échographique.

Q4.

Expliquer, en quelques lignes, le principe de l'échographie en précisant la nature des ondes utilisées et les phénomènes physiques qui se produisent sur les surfaces rencontrées par ces ondes.

Q5.

Préciser la relation mathématique qui permet de déduire la longueur $AB$ à partir des mesures de $EA$ et $EB$.

$AB =$

Document 2: Échographie du rein droit d'un enfant de 8 ans

Les signaux collectés par la sonde échographique sont traités afin d'obtenir des images en niveaux de gris. L'image ci-dessous est issue de l'échographie du rein droit d'un enfant de 8 ans atteint de la fièvre méditerranéenne familiale. La longueur du rein est la distance entre les points repérés par les 2 croix blanches, selon l'échelle indiquée.

Document 3: Longueur moyenne en mm d'un rein sain en fonction de l'âge

Tranche d'âge

Rein droit

Rein gauche

1-3 ans · 62,86 · 60,71

3-5 ans · 65,75 · 73,56

5-7 ans · 72,5 · 76,85

7-9 ans · 77,23 · 76,85

9-11 ans · 79,48 · 79,09

11-13 ans · 87,41 · 87,12

13-15 ans · 87,8 · 87,1

Des reins de petite taille peuvent correspondre à un stade avancé d'insuffisance rénale.

Q6.

En exploitant le cliché échographique et l'échelle indiquée, mesurer la taille du rein de l'enfant.

Q7.

En déduire un diagnostic sur une éventuelle insuffisance rénale de l'enfant.