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Exercice 2

Urée et Glucose - Diagnostic Niveau : Moyen

1 Énoncé

Les résultats d'analyses biochimiques d'un adulte donnent les résultats suivants :

Substance Titre massique (g/L)
Urée \(3,5 \times 10^{-1}\text{ g/L}\)
Glucose \(7,5 \times 10^{-3}\text{ g/L}\)

Les valeurs normales dans le sang sont :

  • Urée : concentration comprise entre 3 et 8 mmol/L
    Formule brute : \(\text{CH}_4\text{N}_2\text{O}\)
  • Glucose : concentration comprise entre 3 et 8 mmol/L
    Formule brute : \(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6\)
Données : \(M_C = 12\text{ g/mol}\), \(M_O = 16\text{ g/mol}\), \(M_H = 1\text{ g/mol}\), \(M_N = 14\text{ g/mol}\)

Question : Ce patient souffre-t-il d'hyperglycémie (trop de glucose) ou d'insuffisance rénale (trop d'urée) ?

Solution
✅ Solution détaillée

1) Étude de l'urée

Étape 1 : Calcul de la masse molaire de l'urée \(\text{CH}_4\text{N}_2\text{O}\)
$$M_{\text{urée}} = M_C + 4M_H + 2M_N + M_O$$ $$M_{\text{urée}} = 12 + 4 + 2 \times 14 + 16 = 60\text{ g/mol}$$
Étape 2 : Rappel de la formule reliant le titre massique \(C_m\) et la concentration molaire \(C\) :
$$C = \frac{C_m}{M}$$

Où \(C\) est en mol/L, \(C_m\) en g/L et \(M\) en g/mol.

Étape 3 : Application numérique pour l'urée :
$$C_{\text{urée}} = \frac{3,5 \times 10^{-1}}{60}$$ $$C_{\text{urée}} = 5,83 \times 10^{-3}\text{ mol/L}$$
Étape 4 : Conversion en mmol/L (1 mol = 1000 mmol) :
$$C_{\text{urée}} = 5,83 \times 10^{-3} \times 1000 = 5,83\text{ mmol/L}$$
Étape 5 : Comparaison avec les valeurs normales \([3 ; 8]\text{ mmol/L}\) :
$$3 \le 5,83 \le 8 \quad \text{✔️}$$

✅ La concentration en urée est normale.

Le patient n'est pas atteint d'insuffisance rénale.

2) Étude du glucose

Étape 6 : Calcul de la masse molaire du glucose \(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6\)
$$M_{\text{glucose}} = 6M_C + 12M_H + 6M_O$$ $$M_{\text{glucose}} = 6 \times 12 + 12 \times 1 + 6 \times 16 = 180\text{ g/mol}$$
Étape 7 : Application numérique pour le glucose :
$$C_{\text{glucose}} = \frac{7,5 \times 10^{-3}}{180}$$ $$C_{\text{glucose}} = 4,17 \times 10^{-5}\text{ mol/L}$$
Étape 8 : Conversion en mmol/L :
$$C_{\text{glucose}} = 4,17 \times 10^{-5} \times 1000 = 0,0417\text{ mmol/L}$$
Étape 9 : Comparaison avec les valeurs normales \([3 ; 8]\text{ mmol/L}\) :
$$0,0417 < 3 \quad \text{❌}$$

❌ La concentration en glucose est très inférieure à la normale.

3) Vérification par le titre massique

Étape 10 : Calcul des valeurs normales du glucose en g/L :
$$3\text{ mmol/L} = 3 \times 10^{-3}\text{ mol/L}$$ $$C_m = C \times M = 3 \times 10^{-3} \times 180 = 0,54\text{ g/L}$$
$$8\text{ mmol/L} = 8 \times 10^{-3}\text{ mol/L}$$ $$C_m = 8 \times 10^{-3} \times 180 = 1,44\text{ g/L}$$
Étape 11 : Les valeurs normales du glucose sont donc comprises entre :
$$0,54\text{ g/L} \le C_m(\text{glucose}) \le 1,44\text{ g/L}$$
Étape 12 : Comparaison avec la mesure du patient \(7,5 \times 10^{-3}\text{ g/L}\) :
$$7,5 \times 10^{-3} < 0,54 \quad \text{❌}$$

❌ Le patient a un taux de glucose anormalement bas.

Diagnostic final
Substance Mesure Normale Diagnostic
Urée \(5,83\text{ mmol/L}\) \([3 ; 8]\text{ mmol/L}\) ✅ Normale
Glucose \(0,0417\text{ mmol/L}\) \([3 ; 8]\text{ mmol/L}\) ❌ Trop bas

❌ Le patient souffre d'hypoglycémie (manque de glucose), et non d'hyperglycémie.

Le patient doit consulter un médecin pour traiter son hypoglycémie.

Formule clé à retenir
$$C = \frac{C_m}{M}$$
  • \(C\) : concentration molaire (mol/L)
  • \(C_m\) : titre massique (g/L)
  • \(M\) : masse molaire (g/mol)