QCM : Hémodynamique et écoulements vasculaires (26 questions)

Explication

Pour un fluide idéal, l’énergie totale est la somme des énergies potentielle, cinétique et de pression, et elle reste constante le long de la conduite. L’absence d’énergie de pression l’omet; l’absence d’énergie potentielle confond les formes d’énergie; l’énergie de frottement contredit l’hypothèse idéale.

Explication

Dans un conduit horizontal, la hauteur ne varie pas et la relation de Bernoulli se réduit à $P + \frac{1}{2}\rho v^2 = \text{constante}$. Le terme cinétique sans facteur $\frac{1}{2}$ omet un facteur; remplacer la pression par la masse volumique confond les grandeurs; le terme $\rho gh$ correspond à une contribution de hauteur.

Explication

Dans un écoulement horizontal à charge constante, la réduction de section augmente la vitesse et l’énergie cinétique, tandis que la pression latérale diminue. Une vitesse décroissante inverse l’effet de la section; une pression croissante inverse l’effet sur la pression; des variations dans le même sens méconnaissent la redistribution de l’énergie.

Explication

Le phénomène de Venturi désigne l’effet d’une réduction artificielle du calibre qui favorise l’écoulement en augmentant la vitesse et en diminuant la pression. Une vitesse qui baisse correspond à l’effet opposé; une pression qui augmente inverse la variation associée au rétrécissement.

Explication

Une différence de pression entraîne un écoulement de la pression la plus élevée vers la plus basse, donc de A vers B. Le sens B vers A inverse le gradient de pression; la vitesse ne remplace pas le critère de pression énoncé; une différence de pression permet bien un écoulement.

Explication

Le débit volumique mesure le volume qui traverse une section par unité de temps. La vitesse décrit un déplacement, le volume total ne tient pas compte du temps et le débit massique porte sur la masse.

Explication

La relation est $Q=Sv$, donc $Q=0{,}004\times0{,}5=0{,}002\,\mathrm{m^3\,s^{-1}}$. La valeur $0{,}008$ double le produit, $125$ vient d’une division inversée et $0{,}504$ d’une addition.

Explication

La continuité impose $S_1v_1=S_2v_2$ : si la section est divisée par deux, la vitesse doit doubler pour conserver le débit. Une vitesse qui diminue avec la section inverse cette relation, tandis que la vitesse n’est pas nécessairement constante.

Explication

La perte de charge est la diminution de l’énergie utilisable pendant l’écoulement, liée à la dissipation visqueuse sous forme de chaleur. Une hausse de pression ou une perte de masse ne définit pas ce phénomène, et la variation de vitesse seule ne décrit pas la dissipation.

Explication

Pour un fluide réel visqueux, la charge mécanique diminue, mais son ajout à la chaleur dissipée conserve le bilan énergétique total. Omettre la chaleur ou soustraire sa contribution ne rend pas compte de cette dissipation.

Explication

À faible vitesse moyenne, le régime laminaire présente des lignes de courant qui ne se croisent pas et une vitesse maximale au centre, donnant un profil parabolique. Le croisement des lignes caractérise le régime turbulent, tandis qu’un profil uniforme ne correspond pas à la description.

Explication

Comme $Re = \frac{\rho d v}{\eta}$, doubler à la fois la densité et la vitesse multiplie le nombre de Reynolds par $2 \times 2 = 4$. Le facteur deux néglige l’un des changements, la division par deux inverse l’effet de la vitesse et l’absence de changement omet les deux facteurs.

Explication

Dans un tube rectiligne, un nombre de Reynolds inférieur à 2 000 correspond à un régime laminaire. Le seuil de 10 000 caractérise le régime turbulent, et une valeur de 1 600 est inférieure à ce seuil laminaire.

Explication

Dans un tube rectiligne, un nombre de Reynolds supérieur à 10 000 correspond à un régime turbulent. Le seuil inférieur à 2 000 désigne le régime laminaire, tandis que la valeur donnée dépasse nettement 10 000.

Explication

La loi de Poiseuille donne $\Delta P = \frac{8\eta LQ}{\pi r^4}$ : à débit, longueur et rayon constants, la différence de pression est proportionnelle à la viscosité. La division par deux inverse cette relation, le facteur seize confond la viscosité avec la dépendance en puissance quatre du rayon, et une différence inchangée ignore la viscosité.

Explication

La résistance $R = \frac{8\eta L}{\pi r^4}$ augmente avec la viscosité lorsque la longueur et le rayon sont identiques. Choisir le liquide le moins visqueux inverse cette relation; une résistance égale ignore la différence de viscosité, et l’option sur le rayon introduit une différence absente du cas.

Explication

En régime laminaire, la différence de pression entraîne le liquide en couches cylindriques concentriques, minces et parallèles. Les tourbillons désordonnés et les lignes de courant qui se croisent caractérisent plutôt un régime turbulent.

Explication

Le profil donne $V=V_{\max}\left(1-\left(\frac{x}{r}\right)^2\right)$. Avec $x=\frac{r}{2}$, on obtient $V=V_{\max}(1-\frac{1}{4})=\frac{3}{4}V_{\max}$; la moitié correspond à la vitesse moyenne, pas à ce point du profil.

Explication

La résistance varie comme l’inverse de la quatrième puissance du rayon : doubler le rayon la divise par $2^4=16$. À pression constante, cette baisse de résistance multiplie le débit par 16; la réponse fondée sur le carré du rayon sous-estime l’effet.

Explication

À pression artérielle constante, une diminution de la résistance par vasodilatation augmente le débit local. Dire que le débit diminue inverse cette relation; une hausse de résistance correspondrait plutôt à une vasoconstriction.

Explication

La composante axiale transmet le débit cardiaque vers la périphérie, tandis que la composante radiale correspond à la dilatation du vaisseau. L’option « centripète » inverse la direction axiale, « dilatation axiale » échange les composantes, et « stockage d’énergie axial » confond la dilatation avec son effet ultérieur.

Explication

La vitesse dépend des caractéristiques physiques et élastiques du vaisseau et augmente avec l’épaisseur de la média calcifiée. Une vitesse plus faible inverse ce lien, la pression systolique seule ne remplace pas les propriétés du vaisseau, et la calcification peut modifier ces propriétés.

Explication

La pression artérielle est la pression que le sang exerce dans les artères sur leur paroi, d’où son autre nom de tension. La pression du brassard est une contre-pression externe, la tension de la paroi est une notion distincte, et le volume écoulé correspond au débit.

Explication

La mesure indirecte commence par un gonflage au-delà de la pression artérielle, ce qui interrompt la circulation, puis un dégonflage progressif permet de repérer les bruits et leur disparition. Gonfler sous la pression ne bloque pas la circulation, dégonfler d’abord inverse la procédure, et s’arrêter au premier bruit omet la disparition des bruits.

Explication

Un écoulement turbulent à vitesse moyenne élevée se caractérise par des tourbillons et une distribution non systématisée des vitesses; les lignes de courant ne se croisent pas à un instant donné. Le régime laminaire ordonné et le profil parabolique décrivent l’écoulement laminaire, tandis que le croisement des lignes de courant contredit la définition retenue.

Explication

À l’intérieur d’un organe, les artérioles sont disposées en parallèle, alors que les organes eux-mêmes sont branchés en série. La disposition en série attribuée aux artérioles confond ces deux niveaux du réseau, et une voie unique ne représente pas leur organisation ramifiée.