FORMATION «NITROX CONFIRME»

FORMATION «NITROX CONFIRME» Première utilisation du NITROX par la NOAA (National, Océanic and Atmosphéric Administration) NITROX ou EAN (Enriched Air Nitrox) 1

Le Plongeur Nitrox confirmé Conditions titulaire de la licence F.F.E.S.S.M. certificat médical, être âgé d au moins 16 ans, titulaire du niveau 2 de la F.F.E.S.S.M Avoir effectué un minimum de 10 plongées dans la zone des 30-40 mètres attestées sur le carnet Être plongeur Nitrox, et avoir effectué au moins 6 plongées Nitrox, dont 4 au moins pour cette formation. Prérogatives Utilisation de tous les mélanges Nitrox, y compris l oxygène pur pour la décompression. Les prérogatives restent les mêmes que celles du niveau de plongée. 2

Sommaire Généralités Les pressions partielles Avantages et inconvénients du Nitrox Les risques hyperoxiques : La toxicité neurologique ou "effet Paul Bert«La toxicité pulmonaire à l'o 2 ou "effet Lorrain Smith" Les temps maximum d'exposition à l'oxygène La table NOAA compteur SNC L'horloge oxygène Les UPTD Les OTU Table REPEX La profondeur équivalente air Les tables Le Nitrox et l'altitude La fabrication du nitrox et matériel 3

Rappel : Les pressions partielles Loi de Dalton : Pp gaz = Pabs x % gaz Respiration à l'air à 30 m: Pp N 2 = 4 b x 0,8 = 3,2 b Respiration au Nitrox 40/60 à 30 m : Pp N 2 = 4 b x 0,6 = 2,4 b On considérera qu'il y a 21% d O 2 dans l'air 4

Exercice 1 Exercices Quelle est la PpN 2 quand on plonge à l'air à 20m? Quelle est la PpO 2? Pp= Pabs x %gaz = 3 x 0,79 = 2,37 b de PpN 2 Pp= Pabs x %gaz = 3 x 0,21 = 0,63 b de PpO 2 Exercice 2 Sachant que les symptômes de la narcose peuvent être ressentis dès 30m à l'air, quelle est la limite de toxicité de l'azote? Pp= Pabs x %gaz = 4 x 0,79 = 3,16 b de PpN 2. Exercice 3 A l'air, à quelle profondeur la PpO 2 de 1,6b est-elle atteinte? Pp= Pabs x %gaz Pabs = Pp / %/100 = 1,6 / 0,21 = 7,61b soit 66,1 m 5

Exercice 4 Quelle est la PpO 2 dans un bloc de 15l à 200b de N32? Pp= Pabs x %gaz = 200 x 0,32 = 64 b de PpO 2 Exercice 5 On souhaite plonger sur un fond de 40m avec une PpO 2 de 1,6 b. Quel est le mélange à choisir? Pp= Pabs x %gaz %/100 = Pabs / Pp = 1,6 / 5 = 0,32 : N32. Exercice 6 On souhaite se limiter à plonger à une PpO 2 de 1,4 b. Une bouteille de N34 est disponible. a) Quelle sera la PpO 2 à 30m? b) Quelle est la profondeur plancher de ce mélange? a) Pp= Pabs x %gaz = 4 x 0,34 = 1,36 b de PpO 2. b) Pp= Pabs x %gaz Pabs = PpO 2 / %/100 1,4 / 0,34 = 4,12 : 31,20 mètres 6

Avantages et inconvénients du Nitrox Inconvénients : Contraintes physiologiques L'augmentation du pourcentage d'oxygène dans le mélange implique que la PpO 2 max de 1,6b est atteinte à une profondeur moindre. Une PpO 2 supérieure à 1,6 b ou une exposition prolongée à une PpO 2 supérieure à 0,5b peuvent provoquer des accidents hyperoxiques. Nécessité d une maîtrise parfaite de sa flottabilité, car pour chaque Nitrox il y a une profondeur plancher à ne pas dépasser. Le Nitrox ne permet donc pas de plonger aussi profond qu'à l'air => Risques d hypéroxie accrus. 7

Avantages et inconvénients du Nitrox Inconvénients : Contraintes sur le matériel Jusqu'à 40% d'oxygène, le matériel "air" peut être utilisé. Au delà de 40% d O 2, le matériel doit être spécifique oxygène. Aspect financier Les plongées sont plus chères 8

Avantages et inconvénients du Nitrox Avantages : Saturation moins importante, car PpN 2 moindre. Donc moins de narcose au fond et pour une même plongée (temps x profondeur) : moins de paliers. ou, en faisant les paliers air, plus de sécurité. Moins de fatigue après la plongée Intervalles de surfaces plus courts, ou moins de paliers à la 2éme plongée. Délai "no fly" plus court. On peut augmenter les avantages du Nitrox en respirant au palier un mélange encore plus enrichi en oxygène. 9

Toxicité de l'oxygène On parle de 2 principaux type de toxicité Effet Lorrain.Smith: toxicité pulmonaire dù a une exposition prolongée à l'oxygène. Effet Paul Bert: toxicité du système nerveux central due à une exposition à une Pp d O 2 > 1,6bars, qui survient brutalement. C'est le principal problème en plongée Nitrox. 10

Effet Lorrain-Smith La toxicité pulmonaire se développe lors d'une longue exposition a une Pp O 2 > 0.5 b. Il s'agit plus d'un facteur cumulatif que d'une seule exposition. La toxicité pulmonaire est contrôlée par une utilisation correcte de la table OTU. La table OTU à pour objectif de prendre en considération les deux types de toxicité de l'o 2 11

Signes et symptômes Atteinte de la membrane alvéolaire, suivi d'un œdème. Le surfactant perd ses propriétés. Les échanges gazeux sont perturbés. La mort survient par anoxie. Irritation de la trachée et douleurs retro-sternale, après 2 à 6h00 d exposition à une pression partielle de 2 bar Toux survenant 1 à 2h00 après les premiers symptômes. Dyspnée avec toux violente, après 8-10 heures d'exposition Diminution progressive de la capacité vitale. Est à l'origine du concept UPTD 12

Traitements Il n'y a pas de traitement spécifique. Le retour à une PpO 2 normale permet la régression des symptômes. La capacité vitale revient à la normale en 2-3 jours. Prévention La respiration alternée de 20 minutes d'oxygène pur avec une respiration d'air de 5 minutes recule passablement l'apparition des symptômes. C'est la méthode employée pour le traitement des ADD dans les caissons de décompression. 13

Effet Paul Bert: Toxicité SNC (Système Nerveux central) Crise convulsive due à une exposition breve d' O 2 mais à dose elevèe. Hyperoxie = PpO 2 + Temps d'exposition Pour cette raison, l'exposition maximum est de 1.6 bar. Plus l'on fait d' effort, plus la sensibilité augmente. 14

Hyperoxie : 3 Stades Phase Tonique: ~ 1 min contractions musculaires Maintenir le plongeur à la même profondeur, à cause du risque de surpression pulmonaire dû au blocage de la glotte. Maintenir l'embout en bouche. Phase clonique: ~ 2/3 min Ramollissement et agitation Prise par l'arrière recommandée à cause de l'agitation, Commencer la remontée (10m / minute). Eventuellement provoquer une bonne expiration de la victime (relever la tète) Phase finale: ~ 10 min dépressive Remonter en maintenant l'embout en bouche. 15

L'Effet Paul Bert Symptômes: -Troubles visuels comme des point lumineux, réduction du champ de vision. - Nystagmus (mouvement rapide des yeux) - Nausées - Contractions musculaires (lèvres et paupières) - Troubles auditifs (sons de cloche, sifflements) 16

Contrôle de l exposition à O 2 Plongée simple Le temps pendant lequel la Pp O 2 respirée est supérieur à 0.5 b est trop court pour créer des problèmes de type Lorrain-Smith. Il faut observer les tables NOAA, qui limite la profondeur des plongées. Plongées sur plusieurs jours Il est recommande d'observer un intervalle de 45' entre deux plongées, pour que l'organisme puisse désaturer l'oxygène. 17

Deux notions nouvelles Le compteur SNC (CNS Clock) = Paul Bert Table NOAA Les UPTD et OTU = Lorrain-Smith Unit Pulmonary Toxicity Dose Oxygen Toxic Unity Utilisées dans les ordinateurs de plongée. 18

Utilisation de la table du NOAA Table d exposition de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) Cette table définit une durée maximum d exposition à l oxygène pur. 19

Table de toxicité O² du SNC /min 20

Compteur SNC La notion de Compteur SNC (Système Nerveux Central) % du compteur SNC = Durée d'exposition à une Pp O² donnée Durée maximale donnée par la table NOAA Taux d exposition On peux ramener cette table à un taux d exposition. Par exemple : - 120 min à 1,5 bar correspond à 100 % d exposition. - 60 min à 1,5 bar correspond à 50 % d exposition. Le taux d exposition ne doit donc pas dépasser 100 % Exemple : Plongée de 20 min à 30 m avec Nitrox 40/60 1ère Méthode: Calcul par table NOAA - PPO² à 30 m avec Nitrox 40/60 = 4 x 0,4 = 1,6 bar - Durée max. d exposition à 1,6 b correspond à: 45 min (table NOAA) - %SNC = 20/45 = 44 % 2ème Méthode: Calcul par table de toxicité O² du SNC/min - PPO² à 30 m avec Nitrox 40/60 = 4 x 0,4 = 1,6 bar - Durée max. d exposition à 1,6 b correspond à: 2,22%/min (table de toxicité O² du SNC/min) - %SNC = 20*2,22= 44% 21

Tableau pourcentage du compteur SNC Tableaux des CNS clock calculés à partir des tables du NOAA. Tableau Air Tableau Nitrox 40/60 Tableau Nitrox 36/64 Tableau Nitrox 32/68 22

Le compteur SNC Utilisation du %SNC - Choisir la profondeur maxi de la plongée pour le mélange considéré. - Choisir la durée et la profondeur immédiatement supérieure ou égale. - Choisir la PPO2 immédiatement supérieure ou égale. Ne pas oublier de considérer la 1ère plongée à l air si seule la 2 ème plongée est au NITROX. Plafond du SNC à 80% à ne pas dépasser pour être en sécurité. Considérer le %SNC sur une journée de plongée, le %SNC retourne à 0 % le matin suivant. Si le %SNC dépasse 50 %, il est préconisé de rester en surface au moins 45 min. Si le %SNC dépasse 80 %, il est préconisé de rester 3 h en surface avant de replonger. Si la durée maximale journalière est atteinte, ou après 3 plongées, rester 12h en surface. 23

Le compteur SNC Les %SNC se cumulent sur une plongée Exemple; Changement de mélange : Plongée à 25 m pendant 60 min avec un Nitrox 40/60. Puis paliers à l oxygène pur. PPO² = 1.4 bar Profondeur équivalente : 16,5 m Durée d'exposition à une Pp O² donnée % du compteur SNC = 5 min de palier à 3 m (Pas de réduction de temps car inférieur à 5 min) Durée maximale donnée par la table NOAA Durée jusqu au palier (15 m/min): (25-3) / 15 = 1,5 min % SNC jusqu au palier : 61,5 / 150 = 41 % % SNC du palier : 5 / 180 = 2,8 % %SNC Total: 41 + 2,8 = 43,8 % Dans tous les cas de décompression à O² pur le compteur SNC continue évidemment de tourner. Plongées consécutives ou successives Les %SNC s ajoutent d une plongée à l autre. Exemple : 2ème Plongée de 50 min à 20 m avec un Nitrox 40/60, une heure après la précédente : Mon %SNC résiduel après 1 h = 0,5556 *60 = 33,33% Durée d'exposition à une Pp O² donnée PPO² = 3 % x 0.4 du compteur = 1,2 bar SNC = Profondeur équivalente : 12,5 m Durée maximale donnée par la table NOAA Pas de palier, durée de la remontée : 20/15 = 1,4 min Durée totale d exposition : 50 + 1,4 = 51,4 min %SNC = 51,4 / 210 = 24,5 % Pour la journée, le %SNC sera : 33,33 + 24,5 = 57,83 % 24

Effet Lorrain-Smith 25

Effet Lorrain-Smith OTU Prévention des accidents spécifiques Effet Lorrain-Smith : Calcul des OTU (Oxygen Toxicity Unit) Définitions et limites: Une OTU = 1 bar d oxygène pendant 1 min, Prendre la PPO² immédiatement supérieur ou égale, Limites généralement admissent En cas de traitement les anglo-saxons admettent une dose maximale d UPTD de 1440 par jour. En France la dose maximale admissible se situe à 600 Durée maximale recommandée à une PpO² de 1,6 b ==> 4 h, La FFESSM recommande de ne pas dépasser 2h quelque soit la PPO², 26

Seuils maximum admissibles Calculer la dose OTU reçue. Vérifier que le seuil ne soit pas dépassé. 1 UPTD = 100% d O² pendant 1 min à 1 ATA Formule de calcul: - Dose (UPTD) = Durée (min) x Kp - où Kp = (( PPO² - 0,5 ) / 0,5)0,83 Exemple d application: Cas d une plongée de 120 min à 20m avec un Nitrox 40/60. PPO² = 1,2 b Dose (UPTD) = 120 x 1,32 = 158,4 Cas d une plongée de 120 min à 30 m avec un Nitrox 40/60 PPO² = 1,6 b Dose (UPTD) = 120 x 1,93 = 231,6 Effet Lorrain-Smith UPTD (Unit Pulmonary Toxicity Dose) 27

Effet Lorrain-Smith OTU - Table REPEX Exemple: Plongée de 1 h à 28 m au Nitrox 40/60 - PPO² = 3,8 x 0.40 = 1,52 b - Unité OTU / minute = 1,85 - Nombre total OTU pour la plongée : 1,85 x 60 = 111 OTU 2ème plongée le même jour : 1h20 à 20 m au Nitrox 40/60 - PPO² = 3 x 0.40 = 1,20 b - Unité OTU / minute = 1,32 - Nombre total OTU pour la plongée : 1,32 x 80 = 106 OTU Nombre Total OTU pour la journée : 111 + 106 = 217 OTU La limite étant 850 OTU le seuil de 1440 est respecté 28

Exemples d application: Effet Lorrain-Smith OTU Jour 1 matin: plongée 30 m pendant 1 h (40/60) Jour 1 am: plongée 20 m pendant 1 h 30 (40/60) Jour 2 on souhaite plonger à 35 m pendant 1 h (32/68) Calcul des OTU: Jour 1 Matin: PPO²= 1,6 b ==> Kp = 1,93 Dose (OTU) = 60 x 1,93 = 115,8 Jour 1 am: PPO² = 1,2 b ==> Kp = 1,32 Dose (OTU) = 90 x 1,32 = 118,8 Total Jour 1 ==> 234,6 Pas de problème pour la journée car le seuil est à 850 Calcul des OTU: Jour 2: PPO² = 1,44 b ==> Kp = 1,7 Dose (OTU) = 60 x 1,7 = 102 Total Jour 2 ==> 102 Total cumulé des deux jours ==> 234,6 +102 = 336,6 Pas de problème pour la journée et pas de problème pour le cumul car le seuil est à 1440 29

Tables de la toxicité O 2 SNC en % par mn 30

La profondeur équivalente Air (PEA) En plongée au Nitrox,il est tout à fait possible d'utiliser une table air moyennant un calcul de profondeur équivalente. Les tables air sont définies pour désaturer les tissus de l'azote dissous. Ces tables dépendent directement de la PpN 2 respirée. Or, lors de l'utilisation de Nitrox, cette PpN 2 est réduite proportionnellement à la réduction de ce gaz dans le mélange Nitrox. Le facteur de réduction est: 31

La profondeur équivalente Air (PEA) La pression absolue équivalente air devient. La profondeur équivalente air devient 32

Exercice: Calcul de la PEA 33

Résultat PEA Nitrox 36 calcul du %N 2 : Calcul du facteur: Profondeur équivalente PEA: 34

Application Tables de plongée Nitrox Profondeur équivalente plongée à 30 m de profondeur réelle Respiration au Nitrox 40/60 : Pp N2 = 4 b x 0,6 = 2,4 b Pression absolue équivalente air: P abs équi = F x Pabs P abs = 0,6/0,79 x 4b = 3,038 b Profondeur équivalente air: 20,38 m On prend dans la table MN90 la valeur immédiatement supérieure soit 22 m 35

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Les tables Nitrox de la FFESSM Une table pour le Nitrox 40/60 Une table pour le Nitrox 36/64 Une table pour le Nitrox 32/68 Un tableau pour le calcul de l azote résiduel et de la majoration. 37

Les tables Nitrox de la FFESSM Remarques importantes: Extrapolation des tables à l air sans modification du modèle. Maintient des paliers au Nitrox comme ceux à l air. Maintient de la vitesse de remontée comme à l air. Paliers à l O 2 pur, règle du tiers avec minimum de 5 mn. Si moins de 5mn ==> durée identique à celle à l air. Pas de paliers à l O 2 à 6m car risque supplémentaire sans gain réel. Durée maximale de 120 mn (recommandation fédérale) Exemple d application plongée simple: Plongée au Nitrox 32/68 de 30 mn à 35 m. Par lecture directe (on prend 36m): Palier de 9 mn au Nitrox ou 6 mn à l O 2 38

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Le Nitrox et l'altitude Calcul de la PpO 2 en altitude Au niveau de la mer la pression atmosphérique est de 1 bar. Elle baisse d'environ 0,1 bar tous les 1000 mètres. Exercice Quelle est la PpO 2 d'un N40 à 30m dans un lac situé à une altitude d'environ 2000m? PpO 2 = 0,4 x ( 4-0,2 ) = 1,52 b Les paliers Pour le calcul des paliers, le Nitrox et l'altitude se compensent. En effet, si le Nitrox nous permet de rentrer dans les tables avec des profondeurs moindres, l'altitude nous fait rentrer dans les tables avec des profondeurs supérieures. 42

La fabrication du Nitrox Trois méthodes existent pour fabriquer un mélange Nitrox : Par Au Le séparateur stick transvasement ou "injection à membrane ou directe". méthode des pressions partielles L'air Cela Schématiquement du consiste compresseur à mettre est le stick directement injecté est dans un gros en des communication tube microfibres à une extrémité creuses. une bouteille de Les laquelle gaz d'ose 2 on et la séparent bouteille branche dans de la prise plongée ce filtre d'air du à du gonfler, fait compresseur. de leurs puis de différentes compléter L'autre capacités extrémité avec de est de l'air, diffusion. libre, avec et le on fait Suivant compresseur. arriver le de point l'oxygène C'est où l'on la se au méthode connecte milieu du la moins sur tube. le Ainsi filtre, chère, le on et compresseur récupère la plus répandue. le Nitrox aspire de son l'air choix. Il suroxygéné. faut ensuite attendre On parvient 6h que à créer les gaz ainsi s'homogénéisent. tous les Nitrox jusqu'à 40%. Il produit des mélanges homogènes, donc plus rapidement utilisables. 43

Decompression a l' O 2 pur Pour les paliers, trois techniques sont possibles: 1- Le pendeur sous le bateau 2- Le narghilé avec la bouteille sur le bateau 3- La pony bouteille que le plongeur emporte avec lui 44

Procédure de changement de mélange C'est la partie critique de la plongée, une erreur peut avoir des conséquences graves a cause de la toxicité de l' O 2 Il est donc important de connaitre et de répéter les procédures de changement. Le changement s'effectue toujours à deux plongeurs, qui se surveillent mutuellement. 45

Procédure de changement Le mélange de déco est analysé avant la plongée, la profondeur maximale d'utilisation est indiquée sur l étiquette. La profondeur de changement de mélange est rappelée dans la checklist A la remontée, à l'arrivée a la profondeur de palier correspondant au passage sur le Nitrox de déco les plongeurs se stabilisent et restent ensemble. 46

Procédure de rattrapage Dans le cas ou un problème apparaitrait sur la bouteille ou sur le détendeur du mélange de décompression, il convient de prévoir une procédure de rattrapage pour terminer la décompression Avec les tables, la procédure est de revenir au mélange fond. Le plongeur reprend la décompression comme s'il n'avait pas de mélange Nitrox déco 47

Procédure de rattrapage Exemple: Le plongeur est au palier 6 m au Nitrox 50%. Au Nitrox 50% il lui faut faire 5 minutes a 6 m et 15 minutes a 4.5 m. Au bout de 3 minutes a 6 m son détendeur se met en débit continu. Il repasse sur le mélange fond et lit dans sa table que les paliers au mélange fond sont de 8 minutes a 6 m et de 20 minutes a 4.5 m. Ou alors remet son ordinateur sur mélange fond et suit les indications de celui-ci. Il effectue donc au mélange fond 5 minutes a 6m et 20 minutes a 4.5 m. 48

Le matériel Nitrox Les gaz: - Oxygène médical -Air filtre La bouteille: - Dégraissée -Etiquetée Le détendeur: - Normal jusqu à 40% O2 - Spécifique au-dessus 49

Tout matériel utilisant des concentrations > que 40% d' O 2 ne doit plus être utilise pour la plongée classique. Il doit être aux normes Oxygène! 50

Les ordinateurs de plongée Permettent de programmer le mélange. La profondeur affichée est toujours la profondeur réelle. Les paliers sont toujours affichés de 3 m en 3 m ou en continu. Prise en compte de la toxicité de l Oxygène (Compteur SNC) ou OTU. L ordinateur calcul différemment, il raisonne en paliers successifs. Il y a plus de risques d accidents, ne pas faire de multiples niveaux en plongée Nitrox. Jamais déraper et dépasser la profondeur maximale prévue d être atteinte sinon tout le monde remonte. A 1.50m de différence on peut changer les paramètres du simple au double. Il faut assurer d effectuer sa plongée en profil carré. 51

Contrôle des bouteilles Nitrox Une fois la bouteille gonflée, elle doit être contrôlée puis munie d'une étiquette indiquant : Les initiales de la personne qui a procédé au gonflage et au contrôle. La date de fabrication du mélange. Le pourcentage d'oxygène. La profondeur maximale d'utilisation de ce mélange (MOD). Elle doit impérativement être recontrôlée par l'utilisateur avant sa plongée, au moyen d'un analyseur d'oxygène. 52

CONCLUSION Lors d un plongée loisir dans le cadre du CSA, pour plonger NITROX, il faut: Contrôler la teneur en O² de la bouteille NITROX. Renseigner l étiquette de la bouteille. Calculer sa profondeur limite Pabs = Pp % / 100 Utiliser une table NITROX ou un ordi NITROX pour les paliers 53

Bonne plongées aux NITROX!!!! 54