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FORMATION

« NITROX CONFIRME » Première utilisation du NITROX par la NOAA

(National, Océanic and Atmosphéric Administration)

NITROX ou EAN (Enriched Air Nitrox)

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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.

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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'O2 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

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Rappel : Les pressions partielles

Respiration à l'air à 30 m: Pp N2 = 4 b x 0,8 = 3,2 b Respiration au Nitrox 40/60 à 30 m : Pp N2 = 4 b x 0,6 = 2,4 b

On considérera qu'il y a 21% d‘O2 dans l'air

Loi de Dalton : Pp gaz = Pabs x % gaz

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Exercices • Exercice 1 Quelle est la PpN2 quand on plonge à l'air à 20m ? Quelle est la PpO2 ? Pp= Pabs x %gaz = 3 x 0,79 = 2,37 b de PpN2

Pp= Pabs x %gaz = 3 x 0,21 = 0,63 b de PpO2

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 PpN2.

Exercice 3 A l'air, à quelle profondeur la PpO2 de 1,6b est-elle atteinte ? Pp= Pabs x %gaz Pabs = Pp / %/100 = 1,6 / 0,21 = 7,61b soit

66,1 m

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•Exercice 4 Quelle est la PpO2 dans un bloc de 15l à 200b de N32 ? Pp= Pabs x %gaz = 200 x 0,32 = 64 b de PpO2 Exercice 5 On souhaite plonger sur un fond de 40m avec une PpO2 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 PpO2 de 1,4 b. Une bouteille de N34 est disponible. a) Quelle sera la PpO2 à 30m ? b) Quelle est la profondeur plancher de ce mélange ? a) Pp= Pabs x %gaz = 4 x 0,34 = 1,36 b de PpO2. b) Pp= Pabs x %gaz Pabs = PpO2 / %/100 1,4 / 0,34 = 4,12 : 31,20 mètres

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Avantages et inconvénients du Nitrox

Inconvénients : Contraintes physiologiques

L'augmentation du pourcentage d'oxygène dans le mélange implique que la PpO2 max de 1,6b est atteinte à une profondeur moindre. Une PpO2 supérieure à 1,6 b ou une exposition prolongée à une PpO2 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.

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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’O2, le matériel doit être spécifique oxygène.

Aspect financier

Les plongées sont plus chères

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Avantages et inconvénients du Nitrox

Avantages :

Saturation moins importante, car PpN2 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.

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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’O2 > 1,6bars, qui survient brutalement. C'est le principal problème en plongée Nitrox.

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La toxicité pulmonaire se développe lors d'une longue exposition a une Pp O2 > 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'O2

Effet Lorrain-Smith

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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

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Traitements Il n'y a pas de traitement spécifique. Le retour à une PpO2 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.

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Crise convulsive due à une exposition breve d' O2 mais à dose elevèe. Hyperoxie = PpO2 + Temps d'exposition Pour cette raison, l'exposition maximum est de 1.6 bar. Plus l'on fait d' effort, plus la sensibilité augmente.

Effet Paul Bert: Toxicité SNC (Système Nerveux central)

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Hyperoxie : 3 Stades Phase Tonique: ~ 1 min 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 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 Remonter en maintenant l'embout en bouche.

contractions musculaires

Ramollissement et agitation

dépressive

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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)

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Plongée simple Le temps pendant lequel la Pp O2 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.

Contrôle de l’exposition à O2

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Deux notions nouvelles

Les UPTD et OTU = Lorrain-Smith • Unit Pulmonary Toxicity Dose • Oxygen Toxic Unity Utilisées dans les ordinateurs de plongée.

Le compteur SNC (CNS Clock) = Paul Bert • Table NOAA

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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.

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Table de toxicité O² du SNC /min

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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%

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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

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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 2ème 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.

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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 • 5 min de palier à 3 m (Pas de réduction de temps car inférieur à 5 min) • 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% • PPO² = 3 x 0.4 = 1,2 bar • Profondeur équivalente : 12,5 m • 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 %

Le compteur SNC

Durée d'exposition à une Pp O² donnée % du compteur SNC = Durée maximale donnée par la table NOAA

Durée d'exposition à une Pp O² donnée % du compteur SNC = Durée maximale donnée par la table NOAA

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Effet Lorrain-Smith

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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,

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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)

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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

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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

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Tables de la toxicité O2 SNC en % par mn

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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 PpN2 respirée. Or, lors de l'utilisation de Nitrox, cette PpN2 est réduite proportionnellement à la réduction de ce gaz dans le mélange Nitrox.

Le facteur de réduction est:

La profondeur équivalente Air (PEA)

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La profondeur équivalente Air (PEA)

La pression absolue équivalente air devient.

La profondeur équivalente air devient

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Exercice: Calcul de la PEA

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Résultat PEA Nitrox 36 calcul du %N2:

Calcul du facteur:

Profondeur équivalente PEA:

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Tables de plongée Nitrox Profondeur équivalente

Application 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

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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.

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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 ’O2 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 ’O2 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 ’O2

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Le Nitrox et l'altitude Calcul de la PpO2 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 PpO2 d'un N40 à 30m dans un lac situé à une altitude d'environ 2000m ?

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.

PpO2 = 0,4 x ( 4 - 0,2 ) = 1,52 b

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La fabrication du Nitrox Trois méthodes existent pour fabriquer un mélange Nitrox :

Par transvasement ou méthode des pressions partielles

Cela consiste à mettre directement en communication une bouteille d'O2 et la bouteille de plongée à gonfler, puis de compléter avec de l'air, avec le compresseur. C'est la méthode la moins chère, et la plus répandue. Il faut ensuite attendre 6h que les gaz s'homogénéisent.

Au stick ou "injection directe".

Schématiquement le stick est un gros tube à une extrémité de laquelle on branche la prise d'air du compresseur. L'autre extrémité est libre, et on fait arriver de l'oxygène au milieu du tube. Ainsi le compresseur aspire de l'air suroxygéné. On parvient à créer ainsi tous les Nitrox jusqu'à 40%. Il produit des mélanges homogènes, donc plus rapidement utilisables.

Le séparateur à membrane

L'air du compresseur est injecté dans des microfibres creuses. Les gaz se séparent dans ce filtre du fait de leurs différentes capacités de diffusion. Suivant le point où l'on se connecte sur le filtre, on récupère le Nitrox de son choix.

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Decompression a l' O2 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

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• C'est la partie critique de la plongée, une erreur peut avoir des conséquences graves a cause de la toxicité de l' O2 • 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.

Procédure de changement de mélange

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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.

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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

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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.

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Les gaz: - Oxygène médical -Air filtre

La bouteille: - Dégraissée -Etiquetée

Le détendeur: - Normal jusqu‘à 40% O2 - Spécifique au-dessus

Le matériel Nitrox

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Tout matériel utilisant des concentrations > que 40% d' O2 ne doit

plus être utilise pour la plongée classique. Il doit être aux normes

Oxygène

!

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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.

Les ordinateurs de plongée

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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.

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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

Utiliser une table NITROX ou un ordi NITROX pour les paliers

Pabs = Pp

% / 100

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Bonne plongées aux NITROX !!!!