Calculateur de pression partielle d’oxygène : PpO₂, mélanges et toxicité
La pression partielle d’oxygène se calcule en multipliant la pression absolue par la fraction d’oxygène. Dans le modèle simplifié de plongée, l’air à 40 m donne 1,050 bar, soit 105 kPa. Les repères CMAS sont 1,4 bar pour le mélange de fond et 1,6 bar pour la désaturation, publiés le 15 août 2025 (CMAS).
Cette page informe. Elle ne remplace pas l’avis d’un médecin.
Calculer la PpO₂ d’un mélange
FiO₂ désigne la fraction d’oxygène : 21 % = 0,21 ; nitrox 32 = 0,32 ; nitrox 36 = 0,36 ; oxygène pur = 1. Le résultat concerne le gaz sec, avant humidification dans les voies respiratoires. Les résultats sont arrondis à trois décimales en bar et kPa, et à deux décimales en mètres. Les comparaisons utilisent les valeurs non arrondies. Les valeurs de plongée ci-dessous sont des exemples de calcul.
Les exemples et repères ci-dessous restent lisibles sans JavaScript.
Résultat du calcul
- Pression partielle d’oxygène
- Formule appliquée
- Position par rapport aux repères de plongée
- Position par rapport aux observations pulmonaires
- Comparaison avec une plage hospitalière publiée
- Profondeur maximale du mélange pour la cible, selon ce seul modèle
La profondeur calculée traduit uniquement une pression partielle choisie. La préparation d’une plongée relève de la formation et des règles de l’organisme de plongée ; une séance en caisson relève du protocole médical.
Exemples de pression partielle d’oxygène
| Cas | Calcul en bar | PpO₂ (bar) | PpO₂ (kPa) | Convention |
|---|---|---|---|---|
| Air à 40 m | (1 + 40 ÷ 10) × 0,21 | 1,050 | 105,000 | Profondeur simplifiée |
| Nitrox 32 à 30 m | (1 + 30 ÷ 10) × 0,32 | 1,280 | 128,000 | Profondeur simplifiée |
| Nitrox 36 à 30 m | (1 + 30 ÷ 10) × 0,36 | 1,440 | 144,000 | Profondeur simplifiée |
| O₂ pur à 2,5 ATA | 2,5 × 1,01325 × 1 | 2,533 | 253,313 | Conversion ATA exacte |
| O₂ pur à 2,5 bar | 2,5 × 1 | 2,500 | 250,000 | Pression absolue en bar |
La loi de Dalton s’écrit PpO₂ = pression absolue × FiO₂. La pression manométrique, ou relative, ne convient pas à cette multiplication : il faut d’abord y ajouter la pression de surface. Un bar vaut exactement 100 kPa et une atmosphère standard vaut 101,325 kPa (NIST).
Le modèle de profondeur arrondit la surface à 1 bar et ajoute 1 bar par 10 m. Le convertisseur de pression conserve une surface de 1 ATA, soit 1,01325 bar : il donne donc 5,01325 bar à 40 m. Dans cette autre convention, l’air à 40 m donne 1,0527825 bar. Le choix de convention explique l’écart ; une pression saisie en ATA reste convertie exactement.
Comment calculer la profondeur maximale d’un mélange ?
Dans le modèle simplifié : profondeur en mètres = 10 × (PpO₂ cible ÷ FiO₂ − 1). Pour un nitrox 32 et une cible de 1,4 bar : 10 × (1,4 ÷ 0,32 − 1) = 33,75 m. C’est l’inversion de la formule de pression, sans calcul de décompression ni durée d’exposition.
| Mélange | O₂ (%) | Cible 1,4 bar : profondeur (m) | Cible 1,6 bar : profondeur (m) |
|---|---|---|---|
| Air | 21 | 56,67 | 66,19 |
| Nitrox 32 | 32 | 33,75 | 40,00 |
| Nitrox 36 | 36 | 28,89 | 34,44 |
| O₂ pur | 100 | 4,00 | 6,00 |
Que signifient les repères de 1,4 et 1,6 bar ?
| Contexte | PpO₂ (bar) | PpO₂ (kPa) | Lecture |
|---|---|---|---|
| Mélange de fond | 1,4 | 140 | Limite publiée en plongée de loisir |
| Oxygène ou nitrox en désaturation | 1,6 | 160 | Limite publiée pour les paliers |
Ces valeurs encadrent deux usages différents en plongée. La CMAS indique que la toxicité neurologique dépend aussi de la durée d’exposition. Elles ne constituent pas un seuil de déclenchement certain d’une convulsion (CMAS, 2025).
Pourquoi la toxicité pulmonaire dépend-elle du temps ?
La revue de Heyboer et coll. relie la toxicité pulmonaire à la pression partielle et au temps d’exposition. Elle rapporte les délais de début de symptômes suivants, sous exposition prolongée (Heyboer et coll., 2017).
| PpO₂ (ATA) | PpO₂ (bar) | PpO₂ (kPa) | Durée d’exposition rapportée |
|---|---|---|---|
| 1,0 | 1,013 | 101,325 | 12 à 16 h environ |
| 1,5 | 1,520 | 151,988 | 8 à 14 h environ |
| 2,0 | 2,027 | 202,650 | 3 à 6 h environ |
Les valeurs de pression en bar et kPa sont converties depuis les ATA de la publication. Les intervalles de durée décrivent des observations, pas un temps restant autorisé. La fiche toxicité pulmonaire, effet Lorrain Smith explique le mécanisme et la population étudiée.
Pourquoi une pression de séance peut-elle dépasser les repères de plongée ?
Sainte-Anne publie une plage générale de 2 à 2,8 ATA pour ses séances, soit 202,65 à 283,71 kPa de pression absolue. Si le gaz respiré est de l’oxygène pur, le calcul donne 2,0265 à 2,8371 bar de PpO₂. Cette plage décrit l’activité hospitalière ; la pression et l’exposition sont établies par l’équipe médicale (Sainte-Anne).
Les repères de plongée et les descriptions de séances appartiennent à des contextes différents. Le hub des effets secondaires présente les phases publiées et leurs sources. La fiche effet Paul Bert développe la toxicité neurologique.
Sources, consultées le 10 octobre 2026 : CMAS, fiche MOD, 15 août 2025 ; Heyboer et coll., 2017 ; NIST, atmosphère standard ; HNIA Sainte-Anne, information patients.