Pourquoi un seul côté du nez se bouche-t-il ?
― Le nez droit et le nez gauche se relaient toutes les quelques heures
Sans être enrhumé, on se retrouve parfois avec un seul côté du nez bouché. Puis, un peu plus tard, c'est l'autre côté qui se bouche. Ce n'est pas un dérèglement : c'est un « roulement » qui se joue, en ce moment même, dans le nez de la plupart des gens. Et il suffit d'un tout petit rétrécissement du passage pour que le flux d'air chute de façon spectaculaire.
Le soir, allongé sur le côté dans son lit, on sent peu à peu le nez du côté couché se boucher.
En se retournant, le côté qui était bouché se dégage d'un coup, et c'est maintenant l'autre côté qui commence à se boucher.
Même en journée, si l'on bouche une narine avec le doigt et qu'on respire, on remarque souvent une nette différence de facilité entre les deux côtés. Que se passe-t-il donc dans le nez ?
Seulement deux raisons
La paroi intérieure du nez porte une muqueuse qui peut se remplir de sang et gonfler comme une éponge. Le corps la fait gonfler puis se dégonfler, alternativement, à gauche et à droite.
La quantité d'air qui traverse un conduit est proportionnelle à l'« épaisseur » (le rayon) élevée à la puissance 4. Un rayon réduit de 20 % seulement fait chuter le débit à environ 40 %. D'où cette sensation de nez « bouché ».
Autrement dit, quand un côté du nez est bouché, le passage n'est pas complètement fermé. Un simple rétrécissement suffit, à cause de cette loi d'écoulement, à donner l'impression que « ça ne passe presque plus ». Voyons cela en détail.
Dans le nez, un « coussin » qui peut gonfler
Au fond de chaque narine se trouve un long passage étroit. Sur sa paroi extérieure se trouve un repli saillant, en forme de bourrelet. Sous la muqueuse qui recouvre ce repli se cache un réseau de petits vaisseaux sanguins capables de se remplir de sang. Quand le sang s'y accumule, la muqueuse gonfle ; quand il se retire, elle se dégonfle.
Ce remplissage en sang est contrôlé par des nerfs qu'on ne commande pas volontairement (le système nerveux autonome). Chez la plupart des gens, tandis qu'un côté gonfle, l'autre se dégonfle. Et après quelques heures, les rôles s'inversent. C'est ce qu'on appelle le « cycle nasal ». Selon certaines études, ce phénomène serait observable chez environ 70 % des adultes, avec une durée de cycle très variable d'une personne à l'autre, de 2 à 7 heures environ.
Regardez la figure 1. La facilité de passage de chaque côté monte et descend alternativement, comme une bascule. Mais la somme des deux côtés resterait, elle, à peu près constante. Pendant qu'un côté se repose, l'autre travaille davantage. C'est pourquoi, au quotidien, on ne ressent généralement pas de gêne respiratoire globale.
Pourquoi un si léger gonflement bouche-t-il autant le nez ?
C'est ici qu'intervient une propriété de l'air et de l'eau qui s'écoulent dans un conduit étroit. Près de la paroi, l'air est freiné et avance très peu. Seule la partie centrale, loin de la paroi, peut s'écouler rapidement.
Quand le conduit se rétrécit, deux effets se cumulent : la « surface de passage diminue » et la « proportion freinée par la paroi augmente ». Le débit d'air qui en résulte est proportionnel au rayon élevé à la puissance 4. Si le rayon passe à 0,8 fois sa valeur, le débit devient environ 0,8 multiplié quatre fois par lui-même, soit environ 0,41 fois le débit initial. À moitié moins épais, il ne reste plus qu'un seizième du débit.
Essayez de déplacer le curseur de la figure 2. Un léger rétrécissement du passage bouché suffit à faire basculer la majeure partie de l'air vers le côté opposé. Comme les passages nasaux ne mesurent naturellement que quelques millimètres de large, la moindre enflure de la muqueuse produit un effet considérable.
Selon certaines observations, dormir sur le côté suffit, en quelques minutes à une dizaine de minutes, à boucher le nez du côté couché. On pense que le système nerveux détecte la pression exercée sur ce côté du corps et fait gonfler la muqueuse du côté bas, tandis que celle du côté haut se dégonfle. C'est pourquoi les côtés s'inversent à chaque fois qu'on se retourne.
Un nez bouché qui alterne entre les deux côtés est normal. En revanche, si c'est toujours le même côté qui reste bouché pendant plusieurs semaines, ou si un écoulement sanglant ou coloré persiste d'un seul côté, cela peut provenir d'une anomalie de forme du nez ou d'une excroissance. Chez les jeunes enfants, cela peut aussi être dû à un objet (comme un petit jouet) introduit dans le nez. Par ailleurs, les sprays nasaux vasoconstricteurs vendus sans ordonnance peuvent, en cas d'usage prolongé, entretenir la congestion au lieu de la soulager. Respectez la durée d'utilisation indiquée sur la notice.
En résumé
Le fait qu'un seul côté du nez se bouche vient du « cycle nasal » : la muqueuse, au fond du nez, gonfle en alternance à gauche et à droite. C'est un mécanisme normal qui se produit chaque jour chez la plupart des gens. La somme de la facilité de passage des deux côtés reste, elle, à peu près constante. Et parce que le débit d'air est proportionnel à la puissance 4 de l'épaisseur du passage, un léger gonflement de la muqueuse suffit à réduire fortement le débit de ce côté, au point qu'on le ressent comme « bouché ».
Le nez travaille en alternance, à gauche puis à droite.
Une épaisseur réduite de 20 % fait chuter l'air de 60 %.
Les propriétés de l'écoulement dans un conduit étroit se retrouvent aussi ailleurs dans le corps. Le mécanisme qui ramène le sang des jambes vers le cœur est expliqué dans « Pourquoi les jambes gonflent-elles quand on reste debout longtemps ? », et ce qui limite le temps qu'on peut retenir sa respiration est expliqué dans « Pourquoi ne peut-on pas retenir sa respiration plus d'une minute ? ».
- Placez un miroir de poche froid, ou le dos d'une cuillère en métal, horizontalement juste sous les narines.
- Fermez la bouche et expirez normalement par le nez. Deux zones de buée apparaissent sur le miroir, une de chaque côté : comparez leur taille. La plus grande correspond au côté actuellement le plus dégagé.
- Répétez toutes les 2 à 3 heures et notez quel côté était le plus grand. Essayez aussi après environ 10 minutes allongé sur le côté : la buée du côté couché devrait être plus petite.
Comparer la buée sur un miroir pour évaluer le passage nasal est une méthode simple, utilisée depuis longtemps en consultation médicale. Chez certaines personnes, le cycle n'est pas très marqué, ce qui reste dans la norme des variations individuelles.
Pour aller plus loin ― vocabulaire, formules et liens avec les manuels scolairesDu niveau collège jusqu'aux matières spécialisées de l'université, chaque niveau est indiqué
- CollègeNiveau du programme de sciences au collège
- LycéeNiveau des programmes de « physique » et « biologie » au lycée
- Lycée+Contenu d'approfondissement du lycée, ou encart des manuels
- UniversitéContenu non enseigné au lycée, relevant de matières universitaires spécialisées (mécanique des fluides, physiologie, oto-rhino-laryngologie)
- RechercheSujet qui n'est même pas enseigné comme « établi » à l'université, et que les chercheurs étudient encore activement
CollègeVocabulaire : ce phénomène a un nom
- Cycle nasal : phénomène par lequel la muqueuse des deux narines gonfle et se dégonfle alternativement, toutes les quelques heures.
- Cornet nasal : repli saillant sur la paroi extérieure du passage nasal. Sous la muqueuse qui le recouvre se trouve un réseau de vaisseaux sanguins qui se remplit et gonfle.
- Système nerveux autonome : système nerveux qui régule le fonctionnement du corps indépendamment de la volonté. Dans le nez, il régule séparément, à gauche et à droite, la quantité de sang accumulée dans la muqueuse.
CollègeLycéeVérification par le calcul : combien d'air passe dans un nez à 80 % d'épaisseur ?
La quantité d'air ou d'eau qui s'écoule lentement (de façon régulière) dans un conduit étroit est donnée par la formule suivante. L'écoulement réel dans le nez est en fait plus complexe, mais cette formule donne un ordre de grandeur de « l'importance de l'épaisseur ».
| En symboles | Q = π × r⁴ × ΔP ÷ ( 8 × μ × L ) |
| En mots | Débit par seconde = π × rayon à la puissance 4 × différence de pression motrice ÷ ( 8 × viscosité de l'air × longueur du conduit ) |
| D'où vient cette formule | Elle découle de l'équilibre entre la force exercée par la différence de pression entre l'entrée et la sortie du conduit, et la force de viscosité qui freine l'air près des parois (équation de Hagen-Poiseuille). Les deux narines se rejoignent au fond de la gorge, donc la différence de pression motrice est la même des deux côtés. Le rapport des débits des deux côtés est donc égal au rapport des rayons élevé à la puissance 4. |
| Q | Débit d'air par seconde (en mètres cubes par seconde) |
| r | Rayon du passage (en mètres) |
| ΔP | Différence de pression entre l'entrée de la narine et le fond de la gorge (en pascals) |
| μ | Viscosité de l'air (en pascal-secondes) |
| L | Longueur du passage (en mètres) |
| Rayon du côté dégagé (référence) | 1 |
| Rayon du côté bouché (hypothèse) | 0,8 fois celui du côté dégagé |
| Différence de pression, viscosité, longueur | Identiques des deux côtés |
| Carré du rayon | 0,8 × 0,8 = 0,64 |
| Puissance 4 du rayon (= rapport des débits) | 0,64 × 0,64 ≒ 0,41 |
| Débit total des deux côtés (côté dégagé = 1) | 1 + 0,41 = 1,41 |
| Part du débit allant au côté bouché | 0,41 ÷ 1,41 ≒ 0,29 |
| Comparaison : si le rayon est moitié moindre, son carré est | 0,5 × 0,5 = 0,25 |
| Sa puissance 4 (rapport des débits) | 0,25 × 0,25 ≒ 0,063 |
Une épaisseur réduite de seulement 20 % fait chuter le débit de ce côté à environ 40 %, ce qui ne laisse passer qu'environ 30 % de l'air total. À moitié moins épais, c'est environ un seizième. Les proportions vues sur le curseur de la figure 2 sont calculées avec cette même formule.
LycéeLycée+Écoulement visqueux et régulation corporelle
LycéeLes fluides possèdent une viscosité : la partie en contact avec la paroi est immobile, tandis que le centre s'écoule plus vite. En biologie au lycée, on apprend que le système nerveux autonome, indépendant de la volonté, comprend deux branches : sympathique et parasympathique. Dans la muqueuse nasale, les vaisseaux sanguins se contracteraient surtout lorsque l'activité sympathique augmente, ce qui dégonfle la muqueuse et facilite le passage.
Lycée+Dans l'équation de Hagen-Poiseuille, le débit est proportionnel à la puissance 4 du rayon car deux facteurs dépendent tous deux de l'épaisseur : la surface de la section (proportionnelle au carré du rayon) et la vitesse au centre de l'écoulement (également proportionnelle au carré du rayon). C'est pour la même raison qu'une légère contraction d'un vaisseau sanguin modifie fortement le flux sanguin.
UniversitéRésistance nasale et types d'écoulement
L'écoulement réel de l'air dans le nez n'est pas un écoulement laminaire dans un tube cylindrique parfait. Le passage a une forme de fente aplatie, et selon l'intensité de la respiration, l'écoulement peut devenir turbulent. Le nombre de Reynolds sert de repère pour juger si l'écoulement est régulier ou turbulent. En clinique, la rhinomanométrie (mesure de la résistance nasale) permet de calculer la résistance de chaque côté à partir de la différence de pression et du débit. On estime que la résistance nasale représente environ la moitié de la résistance totale des voies aériennes. Le réseau de vaisseaux sous la muqueuse est appelé système veineux de capacitance, et on pense que la différence de tonus sympathique entre les deux côtés serait à l'origine du cycle nasal.
📖 Pour la démonstration de la formule et pour aller plus loin : Écoulement de Hagen-Poiseuille (Wikipédia, en japonais) ／ Cornet nasal (Wikipédia, en japonais)
RechercheCe qui n'est pas encore clairement établi
- Pourquoi cette alternance est-elle nécessaire ? L'hypothèse la plus répandue est que le côté au repos retrouverait ainsi sa capacité d'humidification et d'évacuation des particules étrangères, mais la question reste débattue.
- Élargirait-elle la perception des odeurs ? Des expériences suggèrent que lorsque la vitesse d'écoulement diffère entre les deux côtés, les molécules odorantes très solubles et peu solubles seraient respectivement mieux perçues par l'une ou l'autre narine.
- Où se trouve l'« horloge » qui règle le cycle ? On ne sait pas encore précisément quelle région du cerveau commande cette alternance, ni comment elle se rapporte au cycle pendant le sommeil ; les recherches sont toujours en cours.
Le contenu de cet article reflète donc « l'état actuel des connaissances ». Le cycle nasal est connu depuis plus de cent ans, mais son rôle fait encore l'objet de débats.
Liens avec les programmes scolaires (par niveau)
| Niveau | Matière / chapitre | Où dans cet article |
|---|---|---|
| Collège | Sciences, 4e : « Structure et fonctions du corps animal (respiration) » | Le trajet de l'air du nez aux poumons |
| Lycée | Biologie : « Le système nerveux autonome » | La régulation séparée, à gauche et à droite, du remplissage sanguin de la muqueuse |
| Lycée+ | Physique (approfondissement) : « Viscosité et écoulement » | Pourquoi le débit est proportionnel à la puissance 4 du rayon |
| Université | Mécanique des fluides, physiologie, oto-rhino-laryngologie | Équation de Hagen-Poiseuille, nombre de Reynolds, rhinomanométrie |
| Recherche | Recherche sur l'olfaction et le système nerveux autonome | La signification de l'alternance, le mécanisme réglant le cycle |
| ― | Liens avec la vie quotidienne | Position de sommeil et nez bouché, usage excessif de sprays nasaux, quand consulter |
- Kayser, R. (1895) Die exakte Messung der Luftdurchgängigkeit der Nase. Archiv für Laryngologie und Rhinologie, 3. (considéré comme le premier écrit décrivant le cycle nasal)
- Hasegawa, M., Kern, E. B. (1977) The human nasal cycle. Mayo Clinic Proceedings, 52.
- Eccles, R. (1996) A role for the nasal cycle in respiratory defence. European Respiratory Journal, 9.
- Sobel, N. et al. (1999) The world smells different to each nostril. Nature, 402.
- Article « Nasal cycle » de Wikipédia (en anglais)
※Cet article est une explication scientifique destinée au grand public. Les valeurs indiquées sont des ordres de grandeur ou des approximations destinés à faciliter la compréhension du mécanisme. Si un nez bouché persiste longtemps, ou si les symptômes ne touchent toujours qu'un seul côté, consultez un médecin (oto-rhino-laryngologiste).