FORMATION NITROX CONFIRME Premire utilisation du NITROX par

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 • • Les UPTD • • Table REPEX L'horloge oxygène Les OTU 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

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

• Exercice 4 Quelle est la Pp. O 2 dans un bloc de 15 l à 200 b de N 32 ? Pp= Pabs x %gaz = 200 x 0, 32 = 64 b de Pp. O 2 Exercice 5 On souhaite plonger sur un fond de 40 m avec une Pp. O 2 de 1, 6 b. Quel est le mélange à choisir ? Pp= Pabs x %gaz %/100 = Pabs / Pp = 1, 6 / 5 = 0, 32 : N 32. Exercice 6 On souhaite se limiter à plonger à une Pp. O 2 de 1, 4 b. Une bouteille de N 34 est disponible. a) Quelle sera la Pp. O 2 à 30 m ? b) Quelle est la profondeur plancher de ce mélange ? a) Pp= Pabs x %gaz = 4 x 0, 34 = 1, 36 b de Pp. O 2. b) Pp= Pabs x %gaz Pabs = Pp. O 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 la Pp. O 2 max de 1, 6 b est atteinte à une profondeur moindre. § Une Pp. O 2 supérieure à 1, 6 b ou une exposition prolongée à une Pp. O 2 supérieure à 0, 5 b peuvent provoquer des accidents hyperoxiques. supérieure à 0, 5 b peuvent provoquer des Þ Nécessité d’une maîtrise parfaite de sa flottabilité, car pour chaque Nitrox il y a une profondeur plancher à ne pas dépasser. Þ 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 Pp. N 2 moindre. Donc moins de narcose au fond et pour une même plongée (temps x profondeur) : Ø moins de paliers. Ø ou, en faisant les paliers air, plus de sécurité. ou, en faisant les paliers air, Ø Moins de fatigue après la plongée Ø Intervalles de surfaces plus courts, ou moins de paliers à la 2éme plongée. Ø 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, 6 bars, 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 ØAtteinte de la membrane alvéolaire, suivi d'un œdème. Le surfactant perd ses propriétés. Les échanges gazeux sont perturbés. La mort survient par anoxie. perturbés. La mort survient par Ø Irritation de la trachée et douleurs retro-sternale, après 2 à 6 h 00 d’exposition à une pression partielle de 2 bar ØToux survenant 1 à 2 h 00 après les premiers symptômes. Ø Dyspnée avec toux violente, après 8 -10 heures d'exposition Ø 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 Pp. O 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 = Pp. O 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 (10 m / 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 PPO 2 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 12 h 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 Durée d'exposition à une Pp O² donnée • Profondeur équivalente : 16, 5 m % 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 = 1, 2 bar % du compteur 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 Pp. O² de 1, 6 b ==> 4 h, • La FFESSM recommande de ne pas dépasser 2 h quelque soit la PPO², 26

Effet Lorrain-Smith UPTD (Unit Pulmonary Toxicity Dose) 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 20 m 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 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 : 1 h 20 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

Effet Lorrain-Smith OTU Exemples d’application: 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 Pp. N 2 respirée. Or, lors de l'utilisation de Nitrox, cette Pp. N 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

Tables de plongée Nitrox Profondeur équivalente Application plongée à 30 m de profondeur réelle Respiration au Nitrox 40/60 : Pp N 2 = 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 4 b = 3, 038 b Profondeur équivalente air: 20, 38 m On prend dans la table MN 90 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 5 mn ==> durée identique à celle à l ’air. – Pas de paliers à l ’O 2 à 6 m 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 36 m): Palier de 9 mn au Nitrox ou 6 mn à l ’O 2 Palier de au Nitrox ou 38

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Le Nitrox et l'altitude Calcul de la Pp. O 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 Pp. O 2 d'un N 40 à 30 m dans un lac situé à une altitude d'environ 2000 m ? Pp. O 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 : Le séparateur à membrane Par transvasement ou méthode des pressions partielles Au stick ou "injection directe". Cela consiste à mettre directement en communication une bouteille d'O L'air du compresseur est injecté dans des microfibres creuses. Les gaz se Schématiquement le stick est un gros tube à une extrémité de laquelle on 2 et la bouteille de plongée à gonfler, puis de compléter avec de l'air, avec le séparent dans ce filtre du fait de leurs différentes capacités de diffusion. branche la prise d'air du compresseur. L'autre extrémité est libre, et on fait compresseur. C'est la méthode la moins chère, et la plus répandue. Suivant le point où l'on se connecte sur le filtre, on récupère le Nitrox de son arriver de l'oxygène au milieu du tube. Ainsi le compresseur aspire de l'air Il faut ensuite attendre 6 h que les gaz s'homogénéisent. choix. suroxygéné. On parvient à créer ainsi 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 apparait 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 6 m 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% O 2 - 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 ü Permettent de programmer le mélange. ü La profondeur affichée est toujours la profondeur réelle. ü Les paliers sont toujours affichés de 3 m en 3 m ou en continu. ü Prise en compte de la toxicité de l’Oxygène (Compteur SNC) ou OTU. ü L’ordinateur calcul différemment, il raisonne en paliers successifs. ü Il y a plus de risques d’accidents, ne pas faire de multiples niveaux en plongée Nitrox. üJamais déraper et dépasser la profondeur maximale prévue d’être atteinte sinon tout le monde remonte. ü A 1. 50 m de différence on peut changer les paramètres du simple au double. ü 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 : Ø Les initiales de la personne qui a procédé au gonflage et au contrôle. Ø La date de fabrication du mélange. Ø Le pourcentage d'oxygène. Ø 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: ØContrôler la teneur en O² de la bouteille NITROX. ØRenseigner l’étiquette de la bouteille. ØCalculer sa profondeur limite Pabs = Pp % / 100 ØUtiliser une table NITROX ou un ordi NITROX pour les paliers 53

Bonne plongées aux NITROX !!!! 54