Anatomie
On considérera l’anatomie du nez selon deux parties distinctes :
- La structure externe du nez
- Les cavités naso-sinusiennes incluant le septum.
La structure externe du nez
Le nez possède une structure osseuse et cartilagineuse délimitant les fosses nasales.
Le tiers supérieur est osseux et composé des os propres du nez qui sont en continuité avec le nasion de l’os frontal. Les deux tiers inférieurs sont cartilagineux. On retrouve les cartilages triangulaires et alaires. La pointe possède une structure fibro-cartilagineuse flexible.
La peau recouvre l’ensemble du nez avec une épaisseur variable suivant la localisation et l’individu.
Elle contient de nombreuses glandes sébacées.
Les cavités naso-sinusiennes
Les cavités nasales s’étendent du vestibule, en avant, au rhinopharynx (cavum) en arrière. Elles s’ouvrent dans le rhinopharynx par un orifice appelé choane. Elles sont séparées sur le plan médian par un septum nasal ostéocartilagineux. Il est recouvert de mucopérichondre et de mucopérioste, respectivement sur ses parties cartilagineuses et osseuses.
Le septum nasal est rarement strictement rectiligne. Lors de déformations importantes, le flux nasal peut être diminué, à l’origine d’une obstruction uni ou bilatérale.
La paroi latérale comporte une série de reliefs appelés cornets. Ils sont recouverts d’un épithélium de type respiratoire et comportent un tissu érectile qui gonfle alternativement d’un côté puis de l’autre durant le cycle nasal.
Les sinus paranasaux (maxillaires,frontaux, ethmoïdaux et sphénoïdaux) sont des extensions des cavités nasales et se drainent au niveau de la région du cornet moyen des cavités nasales.
Le sinus maxillaire est présent à la naissance, et grossit progressivement jusqu’à l’âge adulte. Le sinus frontal, lui, n’est pas présent, mais peut devenir extrêmement pneumatisé lors de son développement.
Son drainage s’effectue dans le complexe ostio méatal, puis vers la cavité nasale. Le sinus ethmoïdal est un labyrinthe composé de cavités (cellules) pneumatisées occupant la partie supérieure et latérale des cavités nasales.
Le sinus sphénoïdal se développe rapidement en période pré-pubertaire.
Il a des rapports étroits avec l’artère carotide interne, les nerfs optiques et le sinus caverneux contenant les nerfs III, IV, V, VI). Un septum le divise souvent en deux parties inégales.
Vascularisation et innervation
La vascularisation nasale est assurée par les branches des artères carotides interne et externe.
La région haute des fosses nasales est vascularisée par les artères ethmoïdales antérieures et postérieures (provenant du territoire carotidien interne). Les artères sphénopalatines, les branches labiales et palatines de la carotide externe irriguent le reste des fosses nasales.
D’importantes anastomoses carotidiennes existent dans la partie antéro-inférieure du septum nasal, appelée «région de la tache vasculaire ou plexus de Kiessenbach».
Le drainage veineux de la structure externe du nez est assuré par les vaisseaux de la face et les vaisseaux ophtalmiques qui se dirigent vers le sinus caverneux.
Toute infection superficielle nasale peut s’étendre jusqu’à ce sinus.
Le nerf trijumeau constitue la principale innervation sensitive : l’innervation des glandes
sécrétoires est sous contrôle végétatif autonome et empreinte le trajet du nerf vidien.
Les afférences du système sympathique auront un effet constricteur alors que celles du système parasympathique auront un effet dilatateur.
Physiologie de la respiration nasale
Les cavités nasales ont trois grandes fonctions physiologiques :
- Respiratoire, il y a conduction de l’air inspiré vers les voies aériennes trachéo-bronchiques
- De conditionnement de l’air inspiré avec humidification, thermorégulation et purification, grâce à des fonctions vasomotrice, muco-ciliaire et immunitaire de la muqueuse nasale.
- Sensorielle ou olfactive reposant sur l’acheminement des particules odorantes vers la muqueuse olfactive.
Les cavités sinusiennes quant à elles ont des fonctions physiologiques mal connues.
Elles joueraient un rôle dans l’allégement de l’ossature du crâne, ainsi que dans la protection mécanique des structures nerveuses et pourraient participer au conditionnement de l’air.
Sensation de respiration nasale et cycle nasal
Il a été mis en évidence la présence de récepteurs sensitifs impliqués dans la régulation de la vasomotricité de la muqueuse nasale.
En effet,on va retrouver des mécano récepteurs, sensibles à la stimulation tactile de l’air, prédominant au niveau du vestibule nasal;
des thermorécepteurs variablement distribués et sensibles aux écarts de température de l’air par rapport à la température moyenne des cavités nasales;
ainsi que des chémo récepteurs sensibles aux modifications de sensation du flux aérien.
Toutes les trois à sept heures en moyenne, on va observer des variations cycliques alternatives de la muqueuse turbinale. En effet,on va avoir alternance de vasodilatation ou de vasoconstriction du tissu érectile.
Cette vasomotricité évolue en sens opposé dans les deux cavités nasales. Ainsi, lorsque la muqueuse dans une cavité nasale est en état de turgescence par vasodilatation, la muqueuse de l’autre cavité est rétractée par vasoconstriction. En conséquence, la résistance nasale unilatérale fluctue entre une obstruction sévère et une perméabilité optimale.
La réciprocité entre les deux côtés permet de maintenir la résistance nasale totale constante, ce qui explique l’absence de sensation d’obstruction. La régulation de ce cycle nasal est d’origine végétative et sa fonction physiologique est mal comprise. De nombreux facteurs peuvent l’influencer, comme l’exercice physique, et la peur qui provoquent une vasoconstriction. Au contraire l’exposition à des toxiques (pollution, fumée...), des facteurs hormonaux ou l’anxiété provoquent une vasodilatation. Des facteurs posturaux peuvent aussi intervenir, par exemple un décubitus latéral provoque une vasodilatation homolatérale au côté déclive.
Conditionnement de l’air inspiré: filtration, épuration muco-ciliaire et immunité
Lors de la respiration nasale, la filtration est facilitée par les formations pileuses du vestibule nasal: les vibrisses et les poils.
La filtration et la fixation sur la muqueuse des particules aéroportées dépendent essentiellement de leur taille, mais aussi de leur forme, de leur densité et de leur hygroscopie.
Les particules les plus grossières sont piégées par les vibrisses et les poils des vestibules narinaires. 80% des particules ayant un diamètre supérieur à 10μm sont piégées par le film de mucus (20 à 40 ml/jour) recouvrant l’épithélium respiratoire et sont transportées vers l’oropharynx où elles sont dégluties puis détruites par les enzymes gastriques. Ce filtre nasal est peu efficace pour les particules de diamètre inférieur à 1μm.
Le battement ciliaire est optimal à 40% d’humidité et pour une température entre 35 et 40°C.
Le transport des particules est assuré par la clairance muco-ciliaire dont le débit variede 1 à 8 mm/min en fonction de la localisation. Cette clairance peut être modifiée par des anomalies primitives des cils (dyskinésies ciliaires primitives) ou du mucus (mucoviscidose), ou par des anomalies acquises
(inflammation allergique, infection, inhalation de toxiques...).
Une composante immunitaire s’ajoute à l’épuration mécanique muco-ciliaire :
des cellules immunocompétentes comme les polynucléaires, les macrophages, les mastocytes et les lymphocytes B et T vont migrer au niveau de l’épithélium nasal pour participer à la destruction des particules antigéniques, à la mémoire immunologique et à la libération de médiateurs responsables de l’inflammation.
De plus, les cellules épithéliales pourraient jouer le rôle de cellules présentatrices d’antigènes par l’expression des molécules ICAM-1 et HLA-DR intervenant dans la réponse immunitaire. Enfin,la présence de monoxyde d’azote et de nombreux autres éléments comme des enzymes (peroxydases), des interférons, lysozymes, lactoferrine, complément, immunoglobulines IgA, IgG, IgM, IgE, ayant des propriétés immunologiques, dans le mucus participeraient au maintien de la stérilité des voies aériennes inférieures.
Conditionnement de l’air inspiré: réchauffement et humidification
A l’état normal :
avec une température ambiante de 23°C et 40% d’humidité, un réchauffement et une humidification de l’air inspiré vont avoir lieu pour atteindre une température de 30°C et un taux d’humidité de 95-98% au niveau du rhinopharynx.
Ces valeurs changent peu en fonction de la ventilation nasale,des conditions de température ou d’humidité de l’air inspiré.
L’humidification de l’air est due à l’évaporation de l’eau à partir de la couche de mucus présente sur l’ensemble de l’épithélium respiratoire. Les cavités naso-sinusiennes ne contribuent qu’à 10% de l’humidification de l’air inspiré.
Le réchauffement de l’air inspiré est exclusivement nasal. Il repose sur les échanges thermiques entre l’air inspiré et le réseau artériolo-capillaire superficiel.
Lors de l’inspiration d’un air froid, on va observer une vasodilatation artériolaire entraînant une augmentation du volume du tissu érectile des cavités nasales, ce qui réduit leur diamètre et permet de réchauffer l’air inspiré par des phénomènes de conduction, de convection et de radiation.
L’air réchauffé et humidifié est aussi enrichi en monoxyde d’azote, naturellement produit par l’épithélium des sinus.
Ce gaz induit une vasodilatation pulmonaire qui améliore l’oxygénation et la perfusion sanguine au niveau alvéolaire.
Le système olfactif
L’olfaction prend naissance au niveau de l’épithélium olfactif situé au niveau du toit des fosses nasales. Les odeurs qui entrent dans les cavités nasales vont atteindre cet épithélium, et être reconnues par des récepteurs olfactifs spécifiques.
Ils occupent 1% du génome humain et sont exprimés en grande majorité au niveau de cet épithélium olfactif.
L’homme possède environ 350 récepteurs olfactifs différents qui lui permettent de reconnaître quasiment toutes les odeurs.
Chaque neurone olfactif exprime un seul récepteur et tous les neurones présentant ce même récepteur vont converger vers la même cellule mitrale au niveau du bulbe olfactif.
Cette connexion est la convergence glomérulaire, elle est essentielle au décodage olfactif.
Les fibres olfactives partant des cellules mitrales vont alors rejoindre le système limbique et le cortex orbito-frontal (zone de l’olfaction). Cette région cérébrale reçoit également les informations gustatives, trigéminales et visuelles.
Toutes les obstructions nasales, comme une déviation du septum ou un œdème inflammatoire, peuvent limiter le passage de l’air au contact des structures olfactives et ainsi perturber l’olfaction.
