Chez

Jean

Plongée mélange

Nitrox

smalllogo.gif (1863 octets)

Quid du Nitrox ?
Cursus Nitrox FFESSM

Conditions de délivrance des qualifications Nitrox
Approche théorique (pour formation Nitrox confirmé)

Effet neurotoxique de l'oxygène

Table OTU et Table Repex

Effet neurotoxique de l'azote

Table PEA
La pratique de la plongée Nitrox

Avantages et inconvénients Nitrox

Choix mélange Nitrox ad hoc

Préparation du mélange respiratoire, marquage des blocs et contrôle

Conduite de la plongée, calcul des paliers (Plongées simples, consécutives, successives)

Utilisation de l'ordinateur

Conditions de pratique des qualifications Nitrox
Bibliographie

1.Quid du Nitrox ?

Le nitrox (EAN,enriched air nitrox) est un gaz composé de nitrogène (azote N₂) et d'oxygène (O₂) en proportion variable.

En ajustant judicieusement le pourcentage O₂/N₂on peut optimiser la plongée : accroître la sécurité et diminuer la fatigue ou bien augmenter le temps de plongée.

L'objectif est de minimiser le pourcentage d'azote dans le mélange en respectant les contraintes : toxicité de l'azote, toxicité de l'oxygène.

Les valeurs usuelles des mélanges Nitrox sont :

Nitrox 21 = 21% O₂, autrement dit de l'air,
Nitrox 32 = 32% O₂ (donc 68% N₂),
Nitrox 36 = 36% O₂,
Nitrox 40 = 40% O₂.

Pour la décompression on utilise parfois des mélanges plus riches tels que :

Nitrox 40 = 40% O₂,
Nitrox 50 = 50% O₂,
Nitrox 80 = 80% O₂.

Suivant la méthode de préparation du mélange, le pourcentage effectif d'O₂ peut varier de quelques pourcents autour de ces valeurs.

Ces pourquoi en pratique le %O₂ réel est mesuré au remplissage du bloc par l'opérateur et écrit sur icelui avec la date et le nom de l'opérateur. L'utilisateur avant d'utiliser le bloc doit vérifier lui même la teneur en O₂ du mélange et inscrire celle-ci sur le bloc, avec son nom, la date de la mesure, et la profondeur maximale d'utilisation du mélange.

Deux philosophies :

à temps de plongée égal la sécurité augmente (moins de paliers),
à sécurité égale, le temps de plongée augmente.

L'utilisation de Nitrox augmente notablement le temps de plongée dans la courbe de sécurité.

Ceci intéresse fortement les adeptes de la plongée sans palier (USA, PADI,..) qui poussent à la démocratisation du Nitrox. L'objectif est de proposer le Nitrox au même coût que l'air ... ce qui ne veut pas dire bon marché ;-)

2. Cursus Nitrox

La formation FFESSM comprend deux niveaux plongeur (Nitrox, Nitrox confirmé) et un niveau cadre (moniteur Nitrox confirmé, "CMAS* advanced Nitrox instructors"). Les documents pédagogiques FFESSM datent et sont en cours de refonte.

Homo Nitrox

2.1 Conditions de délivrance des qualifications Nitrox

Qualification FFESSM	Equivalent CMAS*	Prérogatives FFESSM	Prérequis	Stage (typiquement)
Qualification FFESSM	Equivalent CMAS*	Prérogatives FFESSM	Prérequis	Durée	Plongées
Nitrox	Nitrox diver	Mêmes prérogatives qu’à l’air	P1 et 10 plongées en milieu naturel	1j	2
Nitrox confirmé	Advanced Nitrox diver	Mêmes prérogatives qu'à l’air	P2 + Nitrox	2 ou 3j	3
Moniteur Nitrox	Advanced Nitrox instructor	Validation des plongées Nitrox Encadrement des stages de plongées Nitrox Formation des plongeurs Nitrox et Nitrox confirmés.	MF1 + Nitrox confirmé	2 ou 3j	8

( * ) CMAS : Confédération Mondiale des Activités Subaquatiques.

3. Approche théorique (formation Nitrox confirmé)

3.1 Effet neurotoxique de l'oxygène

L'effet neurotoxique de l'oxygène (effet Paul Bert) est plus brutal que la narcose. Si vous allez trop profond, la pression partielle d’oxygène devient trop élevée, il y a un risque de convulsion épileptique souvent sans signe avant coureur et de noyade. Les signes et symptômes sont ceux de la narcose.

ppO_{2 (bar)}= %O₂x( H_(m)/ 10_(m/bar)+ 1_(bar) )

La pression partielle d'oxygène ne doit jamais dépasser 1.6 bar ! En pratique, pour se laisser une marge de sécurité, on se limite à 1.3 ou 1.4 bar. Le pourcentage d'oxygène dans le mélange respiré détermine la profondeur maximale de la plongée Nitrox.

Concentration ppO₂ (bar)	Effet
0.00	Coma ou mort
0.10	Perte de connaissance
0.12	Sérieux signes d’hypoxie
0.16	Premiers signes de l’hypoxie
0.17	Limite minimale ppO₂ pour la réglementation Française
0.21	ppO₂ normale de l’air
0.35	Exposition normale à saturation et signes des effets Lorrain-Smith
0.50	Exposition maximale à saturation
1.40	ppO₂ recommandée en plongée loisir
1.50	Limite maxi d’utilisation en travail offshore par HSE
1.60	Limite d’utilisation en plongée loisir et sans effort pour l’US Navy et la réglementation Française
2.40	60/40 nitrox thérapeutique à 6 bar
3.00	50/50 nitrox thérapeutique à 6 bar

La respiration d'oxygène longtemps et à ppO₂ élevé n'est pas sans risque. L'oxygène a un double effet cumulatif néfaste que l'on quantifie en calculant deux ratios :

%Toxicité SNC

On calcule le ratio %Toxicité SNC qui doit rester inférieur à 100%. La table NOAA, pour une ppO₂ donnée, indique le temps maximum de respiration du mélange pour une plongée et pour les plongées d'une journée :

ppO₂ _(bar)	Temps maxi 1 plongée (')	Temps maxi cumulé journée (')
1.6	45' !	150' = 2h30
1.5	120' = 2h00	180' = 3h00
1.4	150' = 2h30	180' = 3h00
1.3	180' = 3h00	210' = 3h30
1.2	210' = 3h30	240' = 4h00
1.1	240' = 4h00	270' = 4h30
1.0	300' = 5h00	300' = 5h00
0.9	360' = 6h00	360' = 6h00
0.8	450' = 7h30	450' = 7h30
0.7	570' = 9h30	570' = 9h30
0.6	720' = 12h00	720' = 12h00

et :

%Toxicité SNC = Temps plongée / Temps maxi 1 plongée

La FFESSM limite la durée de la plongée nitrox à 2h00, on voit que cette limite est trop élevée si ppO₂ = 1.6 ! Pour cette raison, notamment, en plongée loisir il est préférable de limiter la ppO2 à 1.4 bar.

Si plusieurs plongées dans la journée on additionne les %SNC de chaque plongée.. Le %SNC doit être toujours inférieur à 100%.

Les intervalles de surfaces doivent être effectués à l’air libre, sans respiration de mélanges enrichis en oxygène.

On tient compte de la diminution exponentielle du %SNC entre deux plongées : le %SNC est divisé par 2 toute les 90' (SNC Clock) .

indice OTU

Le risque de lésions pulmonaires, dit de Lorrain-Smith, apparaît dès que la ppO₂ > 0.5 bar, mais les durées d'exposition en plongée sportive classique sont telles que le risque est négligeable. Le risque est effectif lors du traitement de l'accident de surpression pulmonaire en caisson (ppO2=3 bars). Le risque est présent également en plongée Tek, archéologique ou souterraine de longue durée.

On mesure ce risque en calculant un indice de toxicité de l'oxygène (indice OTU = Oxigen Toxicity Unit) qui doit rester admissible (table REPEX, REPetitive EXposition).

OTU = Temps_(min) x ( 2xppO₂_(bar) - 1 )^0,833

Ou, par unité de temps :

OTU/_min = ( 2xppO₂_(bar) - 1 )^0,833

Cette formule sous forme de table :

ppO₂ (bar)	OTU_/_min	ppO₂ (bar)	OTU_/_min	ppO₂ (bar)	OTU_/_min	ppO₂ (bar)	OTU_/_min
0.50	0.00	1.00	1.00	1.50	1.78	2.00	2.49
1.55	0.15	1.05	1.08	1.55	1.85
0.60	0.27	1.10	1.16	1.60	1.92
0.65	0.37	1.15	1.24	1.65	2.00
0.70	0.47	1.20	1.32	1.70	2.07
0.75	0.56	1.25	1.40	1.75	2.14
0.80	0.65	1.30	1.48	1.80	2.21
0.85	0.74	1.35	1.55	1.85	2.28
0.90	0.83	1.40	1.63	1.90	2.35
0.95	0.92	1.45	1.70	1.95	2.42

Table OTU

Table Repex, dose OTU journalière maximale :

Nombre de jours	Dose OTU maxi par jour	Dose OTU maxi cumulée
1	850	850
2	700	1400
3	650	1860
4	525	2100
5	460	2300
6	420	2520
7	380	2660
8	350	2800
9	330	2970
10	310	3100
11	300	3300
12	300	3600
13	300	3900
14	300	4200
15-20	300

Table Repex

Attention, cette table se lit ainsi : pour 6 jours de plongée on a droit à 2520/6=420 OTU/jour.

Une dose de 1450 OTU entraîne une diminution de la capacité pulmonaire de 10%.

Chez 50% des plongeurs la récupération totale nécessite:

- 10 jours avec 1500 UPTD

- 3 semaines avec 4000 UPTD d’après LAMBERTSEN.

3.2 Effet neurotoxique de l'azote

Le pourcentage d'azote dans le mélange respiré conduit la procédure de décompression. Moins d'azote = moins de palier à temps et profondeur de plongée égaux, ou dit différemment, moins d'azote = plus de temps au fond à profondeur et paliers équivalents. La courbe de sécurité est améliorée, typiquement :

H	Air	Nitrox 40
20 m	40’	2h15
30 m	10’	35’

Pour le calcul des paliers on utilise les tables classiques de plongée à l'air (Buhlmann notamment), en entrant avec une profondeur réduite PEA (Profondeur Equivalente Air) calculée de telle sorte que la pression partielle d'azote "air" à cette profondeur réduite PEA soit identique à la pression partielle d'azote à la profondeur réelle H dans le mélange nitrox utilisé. Donc, si on considère que 1bar = 10m d'eau :

ppN₂= (PEA_(m) /10 + 1) x 0,79 = (H_(m) /10 + 1) x %N2

Ou écrit autrement :

PEA_(m)= ( %N₂ / 0,79) x (H_(m) + 10) - 10

Ou sous forme de table :

PEA		%O₂
PEA		21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40
P r o f o n d e u r (m)	10	10	10	9	9	9	9	8	8	8	8	7	7	7	7	6	6	6	6	5	5	10	P r o f o n d e u r (m)
	11	11	11	10	10	10	10	9	9	9	9	8	8	8	8	7	7	7	6	6	6	11
	12	12	12	11	11	11	11	10	10	10	9	9	9	9	8	8	8	8	7	7	7	12
	13	13	13	12	12	12	12	11	11	11	10	10	10	10	9	9	9	8	8	8	7	13
	14	14	14	13	13	13	12	12	12	12	11	11	11	10	10	10	9	9	9	9	8	14
	15	15	15	14	14	14	13	13	13	12	12	12	12	11	11	11	10	10	10	9	9	15
	16	16	16	15	15	15	14	14	14	13	13	13	12	12	12	11	11	11	10	10	10	16
	17	17	17	16	16	16	15	15	15	14	14	14	13	13	13	12	12	12	11	11	11	17
	18	18	18	17	17	17	16	16	16	15	15	14	14	14	13	13	13	12	12	12	11	18
	19	19	19	18	18	18	17	17	16	16	16	15	15	15	14	14	13	13	13	12	12	19
	20	20	20	19	19	18	18	18	17	17	17	16	16	15	15	15	14	14	14	13	13	20
	21	21	21	20	20	19	19	19	18	18	17	17	17	16	16	16	15	15	14	14	14	21
	22	22	22	21	21	20	20	20	19	19	18	18	18	17	17	16	16	16	15	15	14	22
	23	23	23	22	22	21	21	20	20	20	19	19	18	18	18	17	17	16	16	15	15	23
	24	24	24	23	23	22	22	21	21	21	20	20	19	19	18	18	18	17	17	16	16	24
	25	25	25	24	24	23	23	22	22	21	21	21	20	20	19	19	18	18	17	17	17	25
	26	26	26	25	25	24	24	23	23	22	22	21	21	21	20	20	19	19	18	18	17	26
	27	27	27	26	26	25	25	24	24	23	23	22	22	21	21	20	20	20	19	19	18	27
	28	28	28	27	27	26	26	25	25	24	24	23	23	22	22	21	21	20	20	19	19	28
	29	29	29	28	28	27	27	26	26	25	25	24	24	23	23	22	22	21	21	20	20	29
	30	30	29	29	28	28	27	27	26	26	25	25	24	24	23	23	22	22	21	21	20	30
	31	31	30	30	29	29	28	28	27	27	26	26	25	25	24	24	23	23	22	22		31
	32	32	31	31	30	30	29	29	28	28	27	27	26	26	25	25	24	23	23			32
	33	33	32	32	31	31	30	30	29	29	28	28	27	26	26	25	25	24				33
	34	34	33	33	32	32	31	31	30	30	29	28	28	27	27	26	26					34
	35	35	34	34	33	33	32	32	31	30	30	29	29	28	28	27						35
	36	36	35	35	34	34	33	33	32	31	31	30	30	29	28	28						36
	37	37	36	36	35	35	34	33	33	32	32	31	30	30	29							37
	38	38	37	37	36	36	35	34	34	33	33	32	31	31								38
	39	39	38	38	37	37	36	35	35	34	33	33	32									39
	40	40	39	39	38	37	37	36	36	35	34	34	33									40
	41	41	40	40	39	38	38	37	36	36	35	35										41
	42	42	41	41	40	39	39	38	37	37	36	35										42
	43	43	42	42	41	40	40	39	38	38	37											43
	44	44	43	43	42	41	41	40	39	39												44
	45	45	44	44	43	42	42	41	40	39												45
	46	46	45	45	44	43	42	42	41													46
	47	47	46	46	45	44	43	43	42													47
	48	48	47	47	46	45	44	44														48
	49	49	48	48	47	46	45	45														49
	50	50	49	48	48	47	46															50
	51	51	50	49	49	48	47															51
	52	52	51	50	50	49	48															52
	53	53	52	51	51	50																53
	54	54	53	52	52	51																54
	55	55	54	53	53																	55
	56	56	55	54	53																	56
	57	57	56	55	54																	57
	58	58	57	56																		58
	59	59	58	57																		59
	60	60	59	58																		60
	61	61	60				ppO2 = 1.4															61
	62	62	61																			62
	63	63	62				ppO2 = 1.6															63
	64	64																				64
	65	65																				65
	66	66																				66
		21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40
		%O₂

Profondeur Equivalente Air

La pratique de la plongée Nitrox

4.1Avantages et inconvénients Nitrox

Avantages Nitrox

Le Nitrox est le gaz idéal pour l'encadrement, ce serait vraiment un plus car la FFESSM semble avoir le record mondial des accidents de plongée dans le passage d'examen.
Moins d'azote et plus d'oxygène donnent une décompression plus courte, un intervalle réduit entre successives ou avant de prendre l'avion, une diminution des risque d'ADD à profil de plongé égal, un risque d'essoufflement diminué,...
Avec le nitrox on n'est jamais "cassé", la fatigue est moindre après la plongée, c'est très important si l'on fait une "saison".
Plus de tolérance avec le nitrox lors des exercices, et notamment pour les plongées yoyo (Nitrox 40 à 20m <=> air à 13m). Et dans beaucoup de centres Padi le Nitrox est au même prix que l'air.

Inconvénients nitrox

Profondeur de plongée réduite par rapport à l’air, risque d'hyperoxie en cas d'essoufflement ou si dépassement de la profondeur de calcul du mélange, manipulation des gaz contraignante et délicate (matériel , registre de remplissage, marquage des bouteilles,..).
Moins d'azote signifie moins de risque d'ADD à profil de plongée égal, mais en pratique les plongeurs en profitent pour augmenter leur temps de plongée, ce qui annule ou inverse le gain.
Si vous allez trop profond, la ppO_² devient trop élevée, il y a un risque de convulsion soudaine qui peut entraîner la noyade du plongeur. C'est cet effet toxique de l'oxygènesur le Système Nerveux Central (SNC ou CNS en british) qui est le principal danger en plongée nitrox.

Respirer de l'oxygène longtemps, et à ppO_² élevée, n'est pas non plus sans risque : c'est la toxicité pulmonaire. On mesure
- risque neurotoxique de Paul-Bert (on calcule un ratio %SNC qui doit rester inférieur à 100)
- risque de lésions pulmonaires de Lorrain-Schmitt (sans objet en plongée sportive classique, mais possible lors traitement d'accidents de surpression pulmonaire en caisson de recompression à ppO2 élevé (3 bar), ou en plongée archéologique ou souterraine, on calcule un indice OTU).

Manipulation des gaz plus contraignante.

Ne pas essayer de contourner les règlements.

La toxicité de l’O² est plus brutale que la narcose.

A pression partielle d’oxygène (Pp O²) élevée, il y a un risque de convulsion si vous allez trop profond ou si vous restez trop longtemps.

Toxicité de l’Oxygène. ( un homme consomme en moyenne 1 litre d’O2 à la minute. )

4.2 Choix mélange nitrox ad hoc

Le mélange "théorique" est calculé en fonction de la profondeur maximale de la plongée. Sur la base d'une ppN₂ maxi recommandée de 1.4 bar, on trouve :

Profondeur H max (m)	P_abs (bar)	ppO₂ (bar)	%O₂ = ppO₂/P_abs	Nitrox
25 m	3.5	1.4	1.4/3.5=0.40	Nx 40
30 m	4	1.4	1.4/4,0=0.35	Nx 36
35 m	4.5	1.4	1.4/4.5=0.31	Nx 32
60 m	7	1.4	1.4/7,0=0,20	Nx 21 (air)

4.3 Préparation du mélange respiratoire, marquage des blocs et contrôle

Il existe différentes techniques pour remplir les blocs du mélange ad hoc, plus ou moins précises.

Si la procédure de gonflage utilise à un moment de l'oxygène pur ou un mélange de teneur supérieure à 40%O₂, le matériel doit être qualifié "Oxygène Service", c'est à dire être compatible oxygène et dégraissé.

Si le bloc est directement rempli d'un mélange dont la teneur est inférieure à 40% d'oxygène, un scaphandre classique peut être utilisé.

La personne qui a "gonflé" le bloc doit mesurer le %O₂ effectif du mélange et inscrire ce pourcentage sur une étiquette collée sur le bloc comportant en outre l'indication "Nitrox", le nom de la personne qui a procédé au gonflage et la date du gonflage.

Le plongeur, avant d'utiliser un bloc Nitrox, doit vérifier la pression du bloc et le %O₂ du mélange,et inscrire ces valeurs sur l'étiquette collée sur le bloc avec en plus la profondeur maximum d'utilisation du mélange :

Prof max_(m) = [(1.4_(bar) / %O₂) - 1.0_(bar) ] * 10_(m/bar)

Bon c'est une formule un peu compliquée, il est facile de se tromper. C'est pourquoi souvent on préfère ce moyen mnémotechnique simple et pratique à l'usage pour se rappeler des profondeurs max de mélanges Nx usuels est :

Prof_(m) = 70 - %O₂

On vérifie que la formule est conservative :

70 - 28 = 42 m -> ppO₂ = 5,2 x 0,28 = 1.46 bar

70 - 32 = 38 m -> ppO₂ = 4,8 x 0,32 = 1.54 bar

70 - 36 = 34 m -> ppO₂ = 4,4 x 0,36 = 1.58 bar

70 - 40 = 30 m -> ppO₂ = 4,0 x 0,40 = 1.60 bar

70 - 50 = 20 m -> ppO₂ = 3,0 x 0,50 = 1.50 bar

4.4 Conduite de la plongée, calcul des paliers (Plongées simples, consécutives, successives)

4.5 Utilisation de l'ordinateur

4.6 Conditions de pratique des qualifications nitrox

Défini par l'arrêté du 9 juillet 2004 relatif aux règles techniques et de sécurité dans les établissements organisant la pratique et l’enseignement des activités sportives et de loisir en plongée autonome aux mélanges autres que l’air.

CONDITIONS DE PRATIQUE DE LA PLONGÉE AU NITROX EN ENSEIGNEMENT

Espaces d’évolution	NIVEAU MINIMUM de pratique des plongeurs	Compétence MINIMUM de l’encadrant de palanqué	EFFECTIF MAXIMUM de la palanquée encadrement non compris
Espace proche 0-6 mètres.	Baptême	E3 + qualification nitrox confirmé	1
Espace proche 0-6 mètres.	Débutant	E3 + qualification nitrox confirmé	4
*Espace Médian () 6-20 mètres.**	Niveau P1 en cours de formation mélange	E3 + qualification nitrox confirmé	4 + 1P4 qualifié nitrox confirmé éventuellement
*Espace lointain () 20-40 mètres.**	Niveau P2 en cours de formation mélange	E3 + qualification nitrox confirmé	4 + 1P4 qualifié nitrox confirmé éventuellement
Au-delà de 40 mètres.	Niveau P3 ou P4 en cours de formation mélange	E4 + qualification nitrox confirmé	4 + 1P4 qualifié nitrox confirmé éventuellement
(*) Dans des conditions favorables, les espaces médian et lointain peuvent être étendus dans la limite de 5 mètres et sans excéder la profondeur maximale d’utilisation des mélanges employés.

CONDITIONS DE PRATIQUE DE LA PLONGÉE AU NITROX EN EXPLORATION

Espaces d’évolution	de pratique des plongeurs	Compétence minimu du guide de palanqué	Effectif maximum de la palanquée encadrant non compris
*0-20 mètres ()**	Niveau P1 + qualification nitrox	P4 + qualification nitrox confirmée	4
*0-20 mètres ()**	Niveau P2 + qualification nitrox confirmé	Autonomie	3
Espace lointain 20-40 mètres.	Niveau P2 + qualification nitrox	P4 + qualification nitrox confirmée	4
Au-delà de 40 mètres.	Niveau P3 + qualification nitrox confirmé	Autonomie	3
(*) Dans des conditions favorables, les espaces médian et lointain peuvent être étendus dans la limite de 5 mètres et sans excéder la profondeur maximale d’utilisation des mélanges employés.

Bibliographie

Pour en savoir plus :

Journal Officiel, arrêté du 9 juillet 2004
Nitrox, Gaz mixing & blending par JC.Taymans (très complet)
Formation nitrox CMAS*
Support cours stage nitrox FFESSM CD75 (Sapeurs Pompiers de Paris)
Support de formation nitrox recommandé par la FFESSM : code Vagnon, la plongée au nitrox

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Quid du Nitrox ?

La pratique de la plongée Nitrox

Bibliographie