SUPPORT DE FORMATION NITROX ELEMENTAIRE
INTRODUCTION a) Définition Le NITROX est un mélange composé de 2 gaz : le Nitrogène (azote en anglais) et l'oxygène, lorsque ce mélange est différent de l'air. On parlera de mélange sous oxygéné lorsque le pourcentage d'oxygène est inférieur à 21%, et de mélange suroxygéné si le pourcentage excède ce seuil. Par convention, le NITROX est désigné par une succession de 2 nombres : le premier représente le pourcentage d'oxygène, le second celui de l'azote présent dans le mélange. b) Pourquoi utiliser du NITROX En élargissant son champ d'exploration au milieu aquatique, l'homme a découvert une limite liée au temps et à la profondeur : le phénomène de saturation et désaturation et les accidents de décompression dus à l'azote. En augmentant le pourcentage d'oxygène et par conséquent en diminuant la part d'azote dans le mélange respiré, on fait baisser le risque d'accident pour un profil identique à l'air. Cependant, l'utilisation de l'oxygène comporte aussi des limites, tant en terme de manipulation matérielle que sur la physiologie du corps humain.
AVANTAGES ET INCONVENIENTS DU NITROX a) Les avantages liés à la diminution de l'azote dans le mélange respiré L'utilisation d'un mélange suroxygéné a l'avantage d'augmenter le temps de plongée dans la courbe de sécurité, ou de diminuer le temps de pallier, c'est-à-dire d'améliorer les conditions de décompression. Il améliore notablement les conditions physiologiques de décompression, notamment lors de profils de plongée à risques : yoyo ou plongées répétitives. Il est aussi possible d'envisager l'utilisation de NITROX, dans le seul but d'optimiser la sécurité des plongeurs (population à risque : âge, stress, fatigue, surpoids, antécédents d'accidents,...) en conservant le protocole de décompression utilisé pour une plongée à l'air. b) Les contraintes de l'utilisation du NITROX Si l'oxygène apporte un confort supplémentaire en termes de décompression, l'oxygène n'en a pas moins ses limites d'utilisation de par sa toxicité. Hyperoxie et notion de pression partielle Rappel : calcul de PPO2 et moyen mnémotechnique : Pabs = somme des PP : Exemples : 1 bar d'air est composé de 0,79 bar d'azote et de 0,21 bar d'oxygène. Un bloc d'air gonflé à 200 bars est composé de 158 bars d'azote et de 42 bars d'oxygène PP= Pabs x %du gaz considéré dans le mélange Exemples : A 10 mètres de profondeur, la PP de l'oxygène sur un mélange respiré étant de l'air = 2 bars x 21% = 0,42 bars Moyen mnémotechnique : i
La pression partielle d'oxygène (PPO2) maximum supportable par l'organisme a été fixée par la FFESSM à 1,6 bars. D'autres organisations internationales ont limité cette PPO2 max à 1,4 bars ou à 1,5 bars. Certaines analyses au sein de la FFESSM préconisent d'abaisser la PP02 à 1,4 ou 1,5 si les conditions de plongée ne sont pas idéales (palmage forcé, courant, froid, fatigue,...) La PPO2 dépend de deux facteurs : le pourcentage d'oxygène contenu dans le NITROX et la pression absolue, c'est-à-dire la profondeur. L'utilisation du NITROX va donc limiter la profondeur de la plongée. L'oxygène respiré à une PPO2 supérieure au seuil tolérable par l'organisme peut provoquer un accident : la crise hyperoxique ou «effet Paul BERT». Symptômes de la crise hvperoxique La crise peut survenir sans signes annonciateurs. Certains signes ont cependant été identifiés : accélération de la fréquence cardiaque et respiratoire, malaises, irritabilité, vertiges, nausées, troubles du comportement, troubles visuels (réduction de champs visuel, effet tunnel, flashs lumineux), troubles auditifs, contraction involontaire des muscles de la face. Si la crise survient, 3 phases peuvent être observées : - Une phase tonique de contraction généralisée des muscles du corps, avec extension en apnée et blocage de la glotte. Durant cette phase, il convient de veiller au maintien du niveau d'immersion (risque de SP) embout en bouche. - Une phase clonique de convulsion pendant laquelle il convient d'entamer une remontée assistée (tête en hypertension pour favoriser l'expiration) - Une phase résolutive de relâchement musculaire et reprise de la conscience avec amnésie de la crise, pendant laquelle l'assistance doit être poursuivie avec maintien en bouche du détendeur et manœuvre de secourisme en surface. Ces symptômes décrits doivent essentiellement rappeler qu'il est plus important, non pas de connaître les mécanismes de la crise hyperoxique, mais de tout mettre en œuvre pour l'éviter. Un comportement adapté et responsable permet aisément d'éviter une mise en pratique de ce qui est décrit ci-dessus. c) Le comportement adapté i. Calcul de la profondeur planché La PPmax choisie dépend des variations de susceptibilités propres à chacun. Définie, à 1,6 bars par la FFESSM elle peut être adaptée à la baisse en fonction soit de la personne, soit des conditions de plongée. Pour ce calcul, on peut utiliser le moyen mnémotechnique explicité ci-dessus, ou la grille affichée au club. Sinon, retenir la formule suivante : P abs = PP max / % du gaz où la Pabs permet de déterminer la profondeur maximum (enlever 1 et multiplier par 10 pour obtenir la profondeur en mètres).
ii. Choix du meilleur mélange La PP max est une limite non transgressable. Le plongeur va donc jouer soit sur le pourcentage d'oxygène soit sur la profondeur. Si le plongeur choisit un pourcentage d'oxygène élevé, il doit limiter sa profondeur (voir calcul de la profondeur plancher). Si le plongeur sait à quelle profondeur il va plonger, il va calculer le mélange le plus adapté. c'est-à-dire celui contenant le plus d'oxygène possible sans dépasser la PPO2 max. Dans tous les cas, la plongée au NITROX nécessite une planification de la plongée qui doit impérativement être respectée. Pensez aussi à communiquer avec le reste de la palanquée, notamment, indiquez vos contraintes de profondeur maximum! iii. Prérogatives du plongeur NITROX La plongée au NITROX est subordonnée aux prérogatives du niveau de plongeur définis par l'arrêté de 98 modifié 2000. Les plongeurs titulaires de cette qualification pourront utiliser le mélange NITROX le plus approprié avec un maximum de 40% d'oxygène. iv. Courbes des profondeurs max d'utilisation 21 30 32 34 36 38 40 %O2
LE MATERIEL a) Utilisation d'un matériel spécifique Si l'oxygène n'est pas inflammable, graisses et huiles représentent un danger important en présence d'oxygène et provoquent un incendie très violent à effet immédiat. De plus, l'oxygène étant corrosif, le contact du matériel avec des mélanges à haute concentration d'oxygène peut entraîner une rapide détérioration par oxydation. Jusqu'alors, pour un pourcentage d'oxygène inférieur ou égal à 40 %, le matériel utilisé pouvait être l'équipement standard de la plongée à l'air. Une nouvelle norme européenne vient d'entrer en vigueur et prévoit de rendre impossible, à partir de 2007, le montage d'un détendeur air sur une bouteille NITROX et inversement. Les détendeurs et robinet de bouteilles NITROX devront donc avoir un filetage spécifique (26 X 200) et les blocs un marquage spécifique (couleurs spécifiques et distinctes : vert et jaune ou noir et blanc). Cette norme rend impossible le mélange du matériel standard et du matériel oxygène spécifique qui nécessite des précautions d'usage. Elle permet aussi d'éviter qu'un bloc standard qui aura contenu du NITROX soit réutiliser à l'insu du plongeur avec un mélange suroxygéné. b) Marquage des blocs NITROX Les bouteilles réservées à l'usage du NITROX sont peintes dans des couleurs qui permettent leur identification. Elles doivent aussi porter une étiquette avec les mentions suivantes, fixées par 1 ' arrêté du 9 juillet 2004 : l ere ligne : C'est celle du fabricant du mélange : - résultat de l'analyse d'02 - date de l'analyse - nom du fabricant 2 ème ligne : C'est celle de l'utilisateur : - résultat de l'analyse réalisée par ses soins avant la plongée - profondeur maximum d'utilisation du mélange - date - initiales de l'utilisateur Les résultats de cette analyse sont consignés dans un registre de fabrication que vous devez signer. c) Analyse du mélange L'analyse du mélange permet de vérifier le pourcentage exact d'oxygène contenu dans la bouteille. Cette analyse est double, mais l'utilisateur doit impérativement faire lui-même l'analyse de la bouteille qu'il prévoit d'utiliser. Il existe différents modèles d'analyseur dont l'emploi procède de la même démarche :
- Etalonner l'analyseur à 20.9% d'oxygène dans une zone aérée. - Mesurer la teneur en oxygène du bloc - Déterminer et noter sur l'étiquette de profondeur maximum d'utilisation - Reporter les informations sur le registre et le signer, d) Les ordinateurs NITROX Certains ordinateurs peuvent se programmer pour une plongée NITROX. Ils sont configurables en fonction du mélange choisi. Ils donnent directement les paramètres de la plongée: profondeur et durée de paliers, temps de plongée avant paliers..., le calcul s'adaptant au mélange configuré. Cependant, la profondeur affichée est toujours la profondeur réelle. Pour leur utilisation, il convient de se reporter à la notice constructeur.
LES MODELES DE DECOMPRESSION Pour une même plongée, par rapport à l'air, la saturation en azote sera moindre avec du NITROX. Partant, le plongeur peut choisir une stratégie et utiliser les tables qui lui conviennent. Le plongeur peut ainsi conserver ses habitudes pour déterminer sa décompression en utilisant ses tables de plongée à l'air (MN90). Il sécurise son retour à la surface par une élimination de l'azote plus importante qu'à l'air. Par ailleurs, la FFESSM a édité des tables NITROX des 3 mélanges les plus courants : NX 40, NX 36, NX 32. Ces tables sont obtenues à partie des tables MN90 par calcul. Ces tables incluent un tableau de calcul de l'azote résiduel et la majoration à prendre en compte en cas de plongée successive. Les tables NITROX déterminent des paliers moindres qu'avec des tables à l'air mais offrent la même sécurité que celles des plongées à l'air. a) Courbe de sécurité des différents NITROX A partir des tables énoncées ci dessus, il devient possible de recalculer la courbe dite de sécurité en fonction des mélanges. Cette courbe montre un temps d'immersion sans palier plus important qu'à l'air. Exemple : Courbe de sécurité nitrox 40 Série1 150 19 23 26 27 Profondeur de la plongée b) Tables air et profondeur équivalente Lorsque le plongeur ne dispose que d'une table air, celle-ci étant calculée par rapport à la quantité d'azote dissoute dans les tissus, il peut calculer la pression partielle d'azote (PPN2) à laquelle il est soumis avec un mélange et déterminer la profondeur à l'air à laquelle il subirait la même pression partielle d'azote. Exemple : Soit un mélange 40/60 utilisé à 20 mètres de profondeur La PPN2 d'azote à 20 m = 0.6 x 3 bars de pression = 1.8 bars
A l'air, cherchons à quelle profondeur un plongeur va subir la même pression partielle d'azote : Pabs = PPN2/%N2 Pabs = 1.8/0.8= 2.25 bars, soit 12.5 mètres < Retenir la formule (PEA = Profondeur Equivalente Air) : PEA = ((%d'azote dans le mélange x pression absolue)/(%d'azote dans l'air) - 1)*10 En cas de plongées successives, on passe par la profondeur équivalente dès qu'il y a du NITROX II convient de chercher le GPS en fin de décompression de la première plongée en utilisant la PEA si on a plongé au NITROX ou en se servant de la profondeur réelle si on est à l'air. - 9 -