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Nitrox

Nitrox. 2 ème partie. Pierre Goulaieff MF1 13251 Nautilus. Remerciements. http://csmp.plongee.free.fr/ Utilitaires : http://www.seahorsediveclub.co.uk/utilities.htm. Nitrox simple. les effets physiologiques de l'oxygène les éléments de physique pour les plongeurs Nitrox

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Presentation Transcript

  1. Nitrox 2ème partie Pierre Goulaieff MF1 13251 Nautilus

  2. Remerciements • http://csmp.plongee.free.fr/ • Utilitaires : http://www.seahorsediveclub.co.uk/utilities.htm

  3. Nitrox simple • les effets physiologiques de l'oxygène • les éléments de physique pour les plongeurs Nitrox • le matériel du plongeur Nitrox

  4. Nitrox confirmé • Présentation qualification Nitrox confirmé • Rappels • Profondeur plancher • Profondeur équivalente • Consommation • Paliers au Nitrox et à l’Oxygène • Le Nitrox en pratique • Horloge Oxygène • Toxicité pulmonaire • Station de gonflage Nitrox • Recycleur

  5. Objectifs du Nitrox confirmé • Mélanges Nitrox (21%  99%) et Oxygène pur en décompression • Planifier sa plongée en fonction de son mélange • Calculer ses mélanges en fonction de sa plongée • Savoir calculer les indices de toxicités de l’O2 • Savoir utiliser les tables Nitrox et les ordinateurs multi-mélanges Évaluer les limites du nitrox pour optimiser son utilisation

  6. Nitrox Simple Vs Nitrox Confirmé %O2 Nitrox Simple 0% De 21% À 40% 100% FOND % O2 Nitrox Confirmé 0% De 21% 50% À 100% FOND DECO

  7. Avantages • Moins d’Azote  une sécurité accrue • Nitrox en mélange fond (21%  50% O2) • Nitrox en décompression (>50%  100% O2)  Indispensable lors des plongées Trimix

  8. Inconvénients • Risques supplémentaires liés à l’Oxygène : • crise hyperoxique • toxicité pulmonaire de l’O2 • Procédures plus strictes (planification) • Configuration plus lourde (déco) • Matériel spécifique si le mélangeest supérieur à 40% d’ O2

  9. Nitrox confirmé • Présentation qualification Nitrox confirmé • Rappels • Profondeur plancher • Profondeur équivalente • Consommation • Paliers au Nitrox et à l’Oxygène • Le Nitrox en pratique • Horloge Oxygène • Toxicité pulmonaire • Station de gonflage Nitrox • Recycleur

  10. Toxicité de l’Oxygène : Rappel • L’oxygène devient Toxique si elle dépasse un certain seuil, pouvant entraîner des troubles : • Neurologiques : la crise Hyperoxique ou « Effet Paul BERT » • Pulmonaires : toxicité Pulmonaire de l’oxygène ou « effet Lorrain SMITH »

  11. Causes Pp O2 supérieure à 1,6 bar Temps d’exposition trop important à des PpO2 élevées Symptômes Troubles visuels (réduction du champ visuel, points lumineux) Troubles auditifs (bourdonnements, sifflements, sons de cloches) Contractions involontaires des muscles de la face (lèvres et paupières) La crise Hyperoxique ou « Effet Paul BERT »

  12. Les 3 phases de la crise Prévention : • Ne jamais dépasser une Pp O2 de 1,6 b et préférer une Pp O2 inférieure • Limiter la durée de plongée à cette Pp O2 • Ne jamais dépasser la profondeur plancher

  13. Causes Temps d’exposition trop important à des Pp O2 > 0,5 bar à 1 bar Symptômes Irritation au niveau du sternum Toux sèche Douleur en inspiration forcée ou de grande amplitude Exposition prolongée, dommages pulmonaires irréversibles peuvent se produire Toxicité Pulmonaire de l’oxygène ou « effet Lorrain SMITH » • Prévention • Limiter la durée de plongée à cette Pp O2 :

  14. Dalton : pression partielle d’un gaz ? Pp Gaz = pression mélange x % Gaz Pp Gaz P % gaz Notations : Air  21 % O2 et 79 % N2

  15. Dalton : exemple (rappel) Quelle est la PpO2 quand on respire à l’air à 37 mètres ? PpO2 = 4,7 x 0,21 = 0,98 bar Quel est le mélange Nitrox optimal si on se donne une PpO2 max de 1,4 bar à la profondeur de 26 mètres ? Fraction du mélange = 1,4 = 0,38 3,6 Soit un mélange Nitrox 38

  16. Profondeur plancher : rappel Profondeur maximale à ne pas dépasser en fonction du mélange et de la PpO2 max On a un mélange Nitrox 32 et on ne veut pas dépasser 1,4 bar de PpO2 en plongée. Quelle est la profondeur maximale d’utilisation de ce mélange ? • Pression ambiante = 1,4 = 4,38 bar • 0,32 • Soit une profondeur maximale de 33,8 mètres •  En pratique, par sécurité : 33 mètres

  17. Profondeurs plancher

  18. Profondeur réelle atteinte Tables Air Profondeur Air équivalente : rappel C’est la charge d’Azote qui est le facteur critique de la décompression + Durée de la plongée Paliers Air

  19. Profondeur Air équivalente C’est la profondeur à laquelle on trouve la même pressionpartielle d’Azote lorsque l’on plonge à l’air On plonge à 30 mètres avec un Nitrox 40/60 PpN2 = 0,6 x 4 = 2,4b Maintenant on recherche à quelle pression nous avons 2,4 bar de PpN2 avec de l’Air PpN2 AIR = 0,79 x PabsAIR EQU = 2,4b PabsAIR EQU = 2,4= 3,04b 0,79  ProfondeurAIR EQU= 20m

  20. Profondeur Air équivalente Profondeur Air équivalente + Durée de la plongée Tables Air Pression Air équivalente = Pabs X %N2 (du nitrox) 0,79 Paliers Nitrox

  21. Profondeur Air équivalente A l’aide des tables Air, calculer les paliers éventuels d’une plongée au Nitrox 40 à 29 mètres durant 47 minutes. PpO2 max = 1,6 bar Profondeur plancher  30 mètres Profondeur Air équivalente  PAIR EQU = 3,9 x ( 0,6 ) = 2,96 bar 0,79  Profondeur = 19,62 mètres Comparaison entre Nitrox et Air Paliers Nitrox  Table air (50min@20m)  4 min @ 3 mètres Comparaison à l’Air : Paliers Air  Table air (50min@30m)  3min@6m + 36min@3m

  22. Consommation & Autonomie EVITER LES PANNES D’AIR • Durant une plongée, en profondeur fixe et en déplacement normal • Prendre la pression sur le mano • Nager 10 minutes, et noter la différence de pression ΔP • Consommation : ΔP Il faut tenir compte de la profondeur 10 min • Volume d’air de la bouteille : Qgaz = ΔP x Volume bloc Pabs Consommation = ΔP/min x Volume bloc Pabs A une profondeur de 20 mètres, après 10 minutes de nage, on note une différence de pression ΔP = 35 bar. Consommation ? Conso = ΔP/10min x V bloc = 17,5 L/min Pabs

  23. Consommation & Autonomie Mariotte : P x V = constante Un plongeur consomme 18L/min, il part plonger à 40 mètres durant 30 minutes. Aura-t-il suffisamment d’air avec un bloc de 12L @ 200 bar ? La réserve est fixée à 70 bar. On néglige la consommation inter-palier. 30 min @ 40 m  Pabs=5bar x 18 x 30 = 2700 L 4 min @ 6m  Pabs =1,6bar x 18 x 4 =115,2 L 28 min @ 3m  Pabs =1,3bar x 18 x 28 = 655,2 L  3470,4 L >> 12 x (200 – 70) = 1560 L

  24. Nitrox confirmé • Présentation qualification Nitrox confirmé • Rappels • Profondeur plancher • Profondeur équivalente • Consommation • Paliers au Nitrox et à l’Oxygène • Le Nitrox en pratique • Horloge Oxygène • Toxicité pulmonaire • Station de gonflage Nitrox • Recycleur

  25. Palier à l’Oxygène pur • Avantages : • Meilleur décompression : sécurité • Réduction des temps de paliers de 2/3(si >= 5minutes sinon 5 minutes incompressibles) • 1’  5’ à l’O2 • 6’  5’ à l’O2 • 7’  5’ à l’O2 • 35’  24’ à l’O2 • Inconvénients : • Paliers compris entre 3 et 6 mètres maximum • - Bouteille « Pony » encombrante

  26. Palier à l’Oxygène pur La durée de chacun des paliers à l'oxygène pur est égale aux deux tiers de la durée du palier donné par les tables MN90 arrondie à la minute supérieure. Cette réduction n'est appliquée que si la durée totale du palier à l'oxygène pur est supérieure ou égale à 5 minutes. Effectuer ses paliers à l’O2 ne modifie pas le GPS Calculer l’heure de sortie et le GPS d’une plongée de 25 min @ 48 mètres, les paliers se feront à l’Oxygène pur. 25 min @ 48 mètres a7 min @ 6 mètres à l’air a7x2 = 5 min 3 a30 min @ 3 mètres a2 x 30 = 20 minutes 3 HS = t + 25 + 5 + 20 + 4 = t + 54 min

  27. Paliers au Nitrox • Le mélange Nitrox 50 est le plus souvent utilisé: • - Plus de sécurité par rapport à un mélange < 50% • Bon rendement en décompression par rapport à l’O2 pur • - Profondeur plancher = 22 mètres >> 9 mètres (O2) Effectuer ses paliers au Nitrox ne modifie pas le GPS

  28. Palier Nitrox & Oxygène Procédure de changement de mélange • Le mélange de déco est analyser 2 fois avant la • plongée. • Au palier, les plongeurs se stabilisent et se font face • Sur un signe convenu à l’avance, le premier plongeur • ouvre sa bouteille relais, vérifie la pression et test le détendeur. Il attend l’autorisation de son partenaire • L’autre plongeur vérifie que la profondeur est bonne et que son binôme utilise la bonne bouteille. Il lui fait signe pour passer sur la bouteille de déco • Le plongeur passe sur la bouteille de déco. Après quelques respirations, il fait signe que tout va bien (OK) et les rôles sont inversés.

  29. Nitrox confirmé Bouteille « Pony »

  30. Paliers

  31. Nitrox confirmé • Présentation qualification Nitrox confirmé • Rappels • Profondeur plancher • Profondeur équivalente • Consommation • Paliers au Nitrox et à l’Oxygène • Le Nitrox en pratique • Horloge Oxygène • Toxicité pulmonaire • Station de gonflage Nitrox • Recycleur

  32. Mesure de son mélange

  33. Identification de sa bouteille

  34. Le TOGO Cargo, à voile et à vapeur de 76 m de long, construit en 1882 est baptisée "Ville de Valence". Il est coulé le 12 mai 1918, par une mine allemande, dans la baie de Cavalaire. .

  35. Plongée à l’air (Suunto Vyper) : Plongée à l'air (Suunto Vytec): Bloc décompression Nitrox 78 % : Saturation limite des compartiments moyens. Purge par les compartiments rapides. Saturation résiduelle moindre. Possibilité de diminuer le palier ou d'augmenter la sécurité.

  36. Nitrox confirmé • Présentation qualification Nitrox confirmé • Rappels • Profondeur plancher • Profondeur équivalente • Consommation • Paliers au Nitrox et à l’Oxygène • Le Nitrox en pratique • Horloge Oxygène • Toxicité pulmonaire • Station de gonflage Nitrox • Recycleur

  37. Horloge Oxygène Dépassement de la Pp O2 de 1,6 bar & Temps d’exposition trop important à des PpO2 élevées • Pour se prémunir de la toxicité neurologique : • crise hyperoxique (effet Paul Bert) L’organisme NOAA (National Oceanic & Athmospheric Administration) • Agence Nationale Américaine pour la gestion de l’environnement marin (en France IFREMER) Préconise l’utilisation d’un compteur qui accumule les effets de l’O2 sur le système nerveux central : compteur SNC In english in the text : Central Nervous System Clock Horloge SNC : de 0% à la surface  100%

  38. Horloge Oxygène Le tableau NOAA donne les temps d’exposition limite selon la PpO2 : Avec unePpO2 = 1,6 bar nous ne devons pas passer plus de45 minutes. A cette limite, on dit que lecompteurdu Système Neurologique Central ouSNCatteint une toxicité neurologique de100 % la crise hyperoxique peut se produire Combien de temps pouvons nous rester sur un fond de 25m avec un Nitrox 40 ? PpO2 = 1,4b  150 minutes

  39. Horloge Oxygène Pour des profils de plongée complexes (multi mélanges et multi profondeurs) : On découpe la plongée en section de valeur constante de PpO2, on additionne ensuite les %SNC pour connaître la valeur finale. Pourcentage d’Horloge Oxygène accumulé par minute en fonction de la PpO2

  40. Horloge Oxygène Horloge SNC % 100% Temps Profondeur Profil de la plongée

  41. Horloge Oxygène Comment utiliser ce tableau ? Nitrox 40/60, pour 10 minutes de plongée @ 13 mètres : PpO2 = 2,3 x 0,4 = 0,92 bar Lecture du % SNC dans le tableau : en prenant en entrée la PpO2 supérieure ou égale à 0.92 : 1.0  %SNC/min = 0.33 % SNC = 0.33 x 10 = 3.3 %

  42. Horloge Oxygène Nitrox 40/60, pour 45 minutes de plongée @ 30 mètres : PpO2 = 4 x 0,4 = 1,6 bar Lecture du % SNC dans le tableau : en prenant en entrée la PpO2 supérieure ou égale à 1.6 : 1.6  %SNC/min = 2.22 % SNC = 2.22 x 45 = 99.9 %  100%

  43. Horloge Oxygène · Respecter un intervalle de surface de 45 min si un SNC de 50% à 80% est atteint après une plongée. · De 80% à 99%, on respectera un intervalle d'au moins deux heures. · Arrivé à 100%, l'intervalle sera de 12 heures.

  44. Horloge Oxygène Calcul de l’évolution du compteur SNC pour le profil de plongée suivant : 4.5m 6m 36m Mélange N32 N50 Durée 30’ 2’ 1’ 0.5’ 10’ 0.5’ Pabs PpO2 %SNC

  45. Horloge Oxygène Calcul de l’évolution du compteur SNC pour le profil de plongée suivant : 4.5m 6m 36m Mélange N32 N50 Durée 30’ 2’ 1’ 0.5’ 10’ 0.5’ Pabs 4.6 3.1 1.6 1.52 1.45 1.22 PpO2 1.47 0.99 0.51 0.48 0.72 0.61 %SNC 24.9 0.66 0.14 0.14 2.2 0.09 28.13 %

  46. Nitrox confirmé • Présentation qualification Nitrox confirmé • Rappels • Profondeur plancher • Profondeur équivalente • Consommation • Paliers au Nitrox et à l’Oxygène • Le Nitrox en pratique • Horloge Oxygène • Toxicité pulmonaire • Station de gonflage Nitrox • Recycleur

  47. Toxicité pulmonaire En plus de ses effets sur le Système Nerveux Central, l’oxygène respiré à forte pression partielle, peut entraîner une atteinte des tissus pulmonaires : œdème, fibrose… Suite aux nombreux relevés effectués sur les militaires, les Scientifiques et les plongeurs spéléo  notion d’UPTD • En anglais dans le texte : Unit of Pulmonary Toxic Dose In french in the text: Unité de dose toxique pulmonaire • Une UPTD est définie comme la dose toxique pulmonaire après avoir respiré de l’Oxygène pur à 1 bar de pression durant 1 minute Les UPTD sont utilisées en plongée ainsi qu’en médecine hyperbare

  48. Toxicité pulmonaire 1 UPTD = 1 bar d’Oxygène respiré pendant 1 minute • La valeur maximale admissible par jour en terme • d’UPTD est fixée à 1440 UPTD • Traitement avec 1 bar d’oxygène respiré pendant 24 heures : 24h x 60 min x 1 UPTD/min = 1440 UPTD • En pratique, dans la plongée loisir : •  maximum de 625 UPTD par jour • Une autre unité toxique est parfois utilisée : • OTU ou Oxygen Tolerance Unit équivalente à l’UPTD car basée sur • les mesures de capacité vitale et la même expression mathématique

  49. Toxicité pulmonaire Nombre d’UPTD accumulées par minutes en fonction de la PpO2 Domaine médical Comment utiliser ce tableau ? • Comme pour la table NOAA Quelle est la dose toxique pulmonaire accumulée avec une PpO2 de 1,4 bar pendant 45 minutes ? PpO2 = 1,4b  UPTD/min = 1,62 Après 45 minutes  UPTD x 45 = 1,62 x 45 = 72,9 UPTD

  50. Toxicité pulmonaire Nombre d’UPTD accumulées par minutes en fonction de la PpO2 Après une plongée de 60 minutes sur un fond de 38 mètres, quelle sera la dose toxique pulmonaire accumulée ? (Nitrox 32) A 38 mètres  PpO2 = 4,8b x 0,32 = 1,54 bar  UPTD/min = 1,93  Après 60 minutes : 116 UPTD Après cette plongée, le plongeur peut prendre encore 1440 – 116, soit 1324 UPTD. En cas d’accident et de re-compression thérapeutique, la marge de manœuvre des médecins reste confortable.

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