Théorie Nitrox confirmé compliqué 1/3 Recycleur François GAILLARD Mars 2007 François GAILLARD Mars 2007

Personnages célèbres régissant la plongée John Dalton (1766 - 1844) Il a formulé en 1801 la loi d'addition des pressions partielles dans les mélanges gazeux. Paul Bert (1833 - 1886) Physiologiste et homme politique français connu pour ses travaux sur les tissus vivants. En 1873, il découvre les effets sur l'organisme de l'oxygène sous pression: La crise hyperoxyque. James Lorrain Smith (1862 - 1931) En 1897, il étudia l'inflammation des alvéoles pulmonaires sous une forte pression partielle d'oxygène. Cette intoxication s'appelle désormais « effet Lorrain Smith » Edme Mariotte (1620 - 1684) En 1676, ce moine français complète la loi de Boyle en ajoutant "à température constante", ce qui nous donne la célèbre loi de Boyle-Mariotte . Robert Boyle (1627 - 1691) Irlandais, souvent appelé "père de la chimie". Il fut le premier à suggérer un classement des éléments en fonction de leurs propriétés chimiques et une distinction entre les molécules et les éléments. On le connait surtout pour ses travaux sur les gaz, voir pour celà la fameuse loi de Boyle-Mariotte . C'est lui qui a trouvé que l'air avait un poids. Il est le premier, en 1670, à étudier la présence de bulles dans le sang d'animaux morts William Henry (1774 - 1836) Physicien et chimiste anglais. En 1803, il énonce la loi sur la dissolution des gaz dans les liquides.

Nitrox confirmé Cours (1/1) 1h30 1 – Présentation qualification Nitrox confirmé 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier au Nitrox et à l’Oxygène 4 – Horloge Oxygène François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Objectifs : 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Objectifs : 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 François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Avantages : Moins d’Azote  une sécurité accrue 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Avantages : Moins d’Azote  une sécurité accrue Temps de paliers inférieurs Nitrox en mélange fond (21%  50% O2) - Nitrox en décompression (>50%  100% O2)  Indispensable lors des plongées Trimix Moins d’Azote qu’à l’air à la mm profondeur => on se charge moins de Azote François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Nitrox Simple Vers Nitrox Confirmé %O2 Nitrox Simple 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Nitrox Simple Vers Nitrox Confirmé %O2 Nitrox Simple 0% 21% @ 40% 100% FOND % O2 Nitrox Confirmé 0% 21% @ 50% @ 100% FOND DECO François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Inconvénients : Risques supplémentaires liés à l’Oxygène : crise hyperoxique toxicité pulmonaire de l’O2 1 – Nitrox confirmé 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Procédures plus strictes (planification) Configuration plus lourde (déco) Matériel spécifique si le mélange est supérieur à 40% d’ O2 François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Toxicité de l’Oxygène 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Toxicité de l’Oxygène L’oxygène devient Toxique s’il dépasse un certain seuil, pouvant entraîner des troubles : Neurologiques : la crise Hyperoxique ou « Effet Paul BERT » Pulmonaires : toxicité Pulmonaire de l’oxygène ou « effet James LORRAIN SMITH » François GAILLARD Mars 2007

La crise Hyperoxique ou Nitrox confirmé La crise Hyperoxique ou « Effet Paul BERT » 1 – Nitrox confirmé 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Cause : 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) En augmentant la pression partielle de l'oxygène respiré se forment des êtres chimiques assez simples que l'on appelle des radicaux libres. Ils sont instables chimiquement (ils n'ont pas une case en moins mais un électron en trop) et vont avoir tendance à arracher ou à céder des électrons à leur environnement chimique, donc avec les cellules actives de notre système nerveux. Bien sûr, la biologie fait bien les choses et le corps dispose de moyens défensifs contre ce type de pervers, mais lorsque la pression partielle d'O2 augmente, le nombre de radicaux libres fait de même jusqu'à déborder les mécanismes de régulation François GAILLARD Mars 2007

Les 3 phases de la crise Hyperoxique Nitrox confirmé 1 – Nitrox confirmé 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Les 3 phases de la crise Hyperoxique Prévention : Ne jamais dépasser une Pp O2 de 1,6 b, la préférer inférieure Limiter la durée de plongée à cette Pp O2 Ne jamais dépasser la profondeur plancher François GAILLARD Mars 2007

Toxicité Pulmonaire de l’oxygène ou Nitrox confirmé Toxicité Pulmonaire de l’oxygène ou « effet LORRAIN SMITH » 1 – Nitrox confirmé 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Causes : Temps d’exposition trop important à des Pp O2 > 0,5 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 Prévention : Limiter la durée de plongée à cette Pp O2 François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Dalton : pression partielle d’un gaz ? 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Dalton : pression partielle d’un gaz ? Pp Gaz = pression mélange x % Gaz Pp Gaz Pp Gaz Pp Gaz Pabs X = % gaz Notations : Air  21 % O2 et 79 % N2 François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Quelle est la PpO2 quand on respire de l’air à 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Quelle est la PpO2 quand on respire de 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 pronfondeur de 26 mètres ? Attention : si on choisit le Nitrox 40  profondeur plancher (ppO2max de 1,4b) = 25 mètres ! Fraction du mélange = 1,4 = 0,38 3,6 Soit un mélange Nitrox 38 François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Profondeur plancher 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Profondeur maximale à ne jamais 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  33 mètres en pratique (par sécurité) François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Profondeur Air équivalente 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène C’est la charge d’Azote le facteur critique de la décompression Profondeur réelle atteinte + Durée de la plongée Tables Air Paliers Air François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Profondeur Air équivalente 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène C’est la profondeur à laquelle on trouve la même pression partielle 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 François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Profondeur Air équivalente Profondeur Air équivalente 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Profondeur Air équivalente + Durée de la plongée Tables Air Pression Air équivalente = Pabs X %N2 (du nitrox) 0,79 Paliers Nitrox Les paliers Nitrox seront ceux donnés par la table Air François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Profondeur Air équivalente 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène A l’aide des tables Air, calculer les paliers éventuels d’une plongéeau 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 Paliers Air  Table air (50min@30m)  3min@6m + 36min@3m François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Consommation & Autonomie EVITER LES PANNES D’AIR 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Consommation & Autonomie EVITER LES PANNES D’AIR (Le Nitrox n’est pas obligatoire pour toute la palanqué) Durant une plongée, à 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 en tenant compte de la profondeur 10 min Volume d’air de la bouteille : Qgaz = ΔP x Volume bloc Pabs Consommation = ΔP/min x Volume bloc A une profondeur de 20 mètres avec une bouteille de 15L, 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 François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Consommation & Autonomie Mariotte : P x V = constante 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène 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 François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Palier à l’Oxygène pur Avantages : Inconvénients : 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Avantages : Meilleur décompression Réduction du temps de paliers d’ 1/3 (si > à 5minutes durée incompressible) Inconvénients : Paliers compris entre 3 et 6 mètres maximum - Bouteille « Pony » encombrante François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Bouteille « Pony »

Nitrox confirmé Bouteille « Pony »

Nitrox confirmé Palier à l’Oxygène pur 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène 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 a2 x 7 < 5min 3 a30 min @ 3 mètres a 2 x 30 = 20 minutes HS = t + 25 + 5 + 20 + 4 = t + 54 min Durée inter paliers François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Palier au Nitrox 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Le mélange Nitrox 50 est le plus souvent utilisé: Bon rendement en décompression par rapport à l’O2 pur - Profondeur plancher = 22 mètres >> 6 mètres (O2) Comme avec l’O2 effectuer ses paliers au Nitrox ne modifie pas le GPS Vous plongez au Nitrox 32 durant 37 minutes @ 38 mètres. Les paliers sont effectués au Nitrox 50. Paliers et GPS ? On utilisera les tables Nitrox IANTD. François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Palier au Nitrox 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Tables IANTD Nitrox 32  40 min @ 39 m Paliers : GPS = G 5 min @ 9m Nitrox 32 3 min @ 6m Nitrox 50 18 min @ 4.5m Nitrox 50 5min 3min 18min 39m 9m 6m 3m Nitrox 32 Nitrox 50 François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Palier Nitrox & Oxygène 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Procédure de changement de mélange Le mélange de déco est analysé 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. François GAILLARD Mars 2007

Mesure de son mélange

Identification de sa bouteille

Paliers

Nitrox confirmé Horloge Oxygène & 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – 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 (effet Paul Bert), l’organisme NOAA (National Oceanic & Athmospheric Administration) propose l’utilisation d’un compteur qui accumule les effets de l’O2 sur le système nerveux central : compteur SNC 100% Compteur SNC 0% temps Profondeur Une fois le maximum atteint (100%) à ce compteur,la crise hyperoxique peut se produire NOAA : Agence Nationale Américaine pour la gestion de l’environnement marin  IFREMER François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Horloge Oxygène 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Le tableau NOAA donne les temps d’exposition limite selon la PpO2 : Avec une PpO2 = 1,6 bar nous ne devons pas passer plus de 45 minutes. A cette limite, on dit que le compteur du Système Neurologique Central ou SNC atteint une toxicité neurologique de 100 % 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 François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Horloge Oxygène 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Accroissement du SNC par minute d'exposition à une PpO2 donnée : Barème simplifié tiré du tableau NOAA précédent, appelé OTU ou Oxygen Tolerance Unit, (in french dans le texte Unité de Tolérance à l’Oxygène) Ppo2 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 %SNC/min 0,14 0.18 0.22 0.28 0.33 0.42 0.47 0.56 0.65 0.83 2.22 · 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. · A 100%, l'intervalle sera de 12 heures. François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Horloge Oxygène 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Exemple: calcul de l’évolution du compteur SNC pour le profil de plongée suivant . 4.5m 6m 36m Mélange N32 N50 Durée 30’ 2’ 1’ 1’ 10’ 1’ 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 0.14 28.18 François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Horloge Oxygène 2 – Rappels 2.1 – Profondeur plancher 2.2 – Profondeur équivalente 2.3 – Consommation 3 – Palier Nitrox & Oxygène 4 – Horloge Oxygène Exemple de plongées multiples (à ne pas faire) Un plongeur fait 60 minutes à 25 mètres avec un nitrox 40 (profondeur limite 30 mètres, PpO2 = 1.4 bars). Il sort donc avec un SNC de 39%. Il refait une autre plongée une heure après. Les 90 minutes d'intervalle de surface n'étant pas écoulées, le SNC n'est pas diminué. Il repart avec un nitrox 32 pour une plongée de 40 minutes à 35 mètres (PpO2 = 1.44 bars). Il ressort avec une augmentation du SNC de 33.2% et atteint donc un SNC total de 72.2%. Il repart pour une plongée de nuit 4 heures après. Son SNC est deux fois divisés par deux : 72,2 / 2 = 36,1 et 36,1 / 2 = 18,05%. Il a attendu au moins 45 min avant de refaire une plongée. Il fait une plongée à 30 mètres au nitrox 36 pendant 60 minutes. Sa PpO2 est de 1.44 bars. Il augmente son SNC de 0,83 x 60 de 49,8% et atteint un SNC total de 67,85%. Le lendemain, il replonge après un intervalle de surface de 9 heures. Son SNC est alors redescendu à 1,06%. François GAILLARD Mars 2007

Nitrox confirmé Recycleurs

Nitrox confirmé

Nitrox confirmé Recycleur

Nitrox confirmé Prochain Cours (2/3) 1h30 1 – Palier au Nitrox 2 – Horloge Oxygène 3 – O2 et la toxicité pulmonaire 4 – Planification des plongées 5 – Nitrox en pratique Prochain, prochain cours (3/3) 1h00 1 – Sécurité avec l’Oxygène 2 – Le matériel 3 – La fabrication des mélanges Nitrox 4 – Prérogatives François GAILLARD Mars 2007

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