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Le système respiratoire et le rôle du nez

La respiration se divise en deux phases : l’inspiration et l’expiration. La respiration implique un mouvement de l’air vers l’intérieur et l’extérieur de la poitrine, ce qu’on appelle également la ventilation. Le terme respiration désigne l’échange de gaz qui se produit dans les poumons lorsque vous respirez. 10

Le système respiratoire fonctionne de telle façon que vous inspirez et expirez confortablement au repos, lorsque très peu d’efforts sont requis pour déplacer l’air, une situation normale dans laquelle vous n’êtes probablement même pas conscient que vous respirez. Lorsque vous faites du sport toutefois, vous devez déplacer davantage d’air. Pour ce faire, vous pouvez prendre de plus grandes inspirations ou respirer plus rapidement, et nous faisons généralement les deux. 11

 

Appareil respiratoire : Que se passe-t-il lorsque nous inspirons et expirons ?

Bien que la respiration soit généralement automatique, vous pouvez au besoin la contrôler, par exemple lorsque vous parlez ou chantez. 13

Avez-vous déjà réfléchi à ce qui se passe dans votre corps lorsque vous inspirez et expirez ? Lorsque vous vous concentrez sur votre respiration, vous pourriez peut-être ressentir les mécanismes suivants dans votre corps.

Lorsque nous inspirons :  11,12

  • Le diaphragme et les muscles situés juste sous la cage thoracique se contractent. En se contractant, le diaphragme tire les poumons vers le bas, augmentant ainsi le volume de la cavité thoracique, tandis que les muscles tirent les côtes vers le haut et l’extérieur, élargissant la cage thoracique et augmentant encore le volume thoracique.
  • Cette augmentation du volume d’air dans la poitrine réduit la pression de l’air dans les poumons par rapport à la pression de l’air extérieur.
  • Comme l’air circule toujours d’une zone de haute pression vers une zone de basse pression, il pénètre ensuite dans les voies respiratoires du corps (narines, gorge, larynx et trachée) puis dans les poumons.

Lorsque nous expirons :  10,11

  • Le diaphragme et les muscles sous la cage thoracique se détendent, restaurant ainsi le volume d’origine (plus petit) de la cavité thoracique.
  • Cela expulse l’air des poumons dans l’atmosphère sous la forme d’air expiré.

 

Comment le corps contrôle-t-il la respiration ?

Pour fonctionner, notre corps a besoin d’oxygène. Notre cerveau reçoit en permanence des signaux de notre corps, qui lui indiquent la quantité d’oxygène dans le sang. Lorsque vous commencez un exercice intense, le cerveau signale aux muscles impliqués dans la respiration d’accélérer le rythme respiratoire, afin que vos muscles reçoivent suffisamment d’oxygène. En travaillant plus dur, les poumons empêchent également l’accumulation excessive de dioxyde de carbone dans le sang, en l’expulsant du corps via l’expiration. 12,13

Ce mécanisme de contrôle étant automatique, involontaire et continu, vous n’avez pas à y penser. 10 C’est-à-dire, jusqu’à ce que les choses tournent mal et que vous ayez du mal à respirer.

Quel rôle joue le nez dans la respiration ?

Le nez aide à piéger et à filtrer les impuretés de l’air que vous inhalez avant qu'elles n'atteignent les poumons.

Voyons plus en détail en quoi consistent ces impuretés :

  • Les allergènes 12,13
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Le pollen

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Les acariens

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Les squames d’animaux

  • Les polluants atmosphériques :
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Les particules en suspension, telles que la poussière 14

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Les polluants gazeux, tels que l’ozone (O3), le dioxyde d’azote (NO2) et le dioxyde de soufre (SO2) 14

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Les composés organiques volatils libérés par les produits ménagers courants, tels que les détergents, les peintures et les carburants 15

  • Les pathogènes 12
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Les bactéries

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Les virus 

Dans le processus de respiration, le nez est la première ligne de défense contre les impuretés de l’air. L’intérieur des narines est tapissé de poils qui empêchent en partie les substances potentiellement nocives de pénétrer dans les voies nasales jusqu’au délicat tissu pulmonaire.16

Les impuretés sont piégées dans le mucus nasal collant qui se trouve à l’intérieur du nez et les cils évacuent les particules vers l’arrière de la gorge pour être avalées ou éliminées par la toux. Ce mécanisme réduit également le risque d’infection par des virus.16

Le nez protège par ailleurs les voies respiratoires inférieures des effets nocifs de l’air inhalé en agissant comme un climatiseur. Il réchauffe, filtre et humidifie l’air afin qu’un air propre et humide à une température confortable de 37 °C soit envoyé jusqu’aux poumons.12

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Respirer par le nez permet de filtrer les impuretés de l’air 

Le nez est un excellent filtre pour les particules en suspension dans l’air. Cela est en partie dû au fait que l’air change de direction à 90 degrés lorsqu’il passe des narines aux fosses nasales, c’est-à-dire l’espace principal du nez qu’on appelle également cavité nasale. Ce changement soudain de direction fait tourner le flux d’air principal, ce qui expulse les particules en suspension qui viennent se coller sur le mucus à l’intérieur du nez. 12

Deuxièmement, le flux d’air s’accélère lorsqu’il passe par les narines (la partie la plus étroite du nez), puis ralentit lorsqu’il pénètre dans la cavité nasale. Ces changements de direction et de vitesse du flux d’air se produisent dans la même zone du nez, et le ralentissement du flux d’air à ce stade dépose également les particules de l’air sur la peau à l’intérieur du nez. 12

En fait, l’essentiel de l’effort impliqué dans la respiration est lié à la fonction filtrante du nez. 12

Comment un nez bouché affecte-t-il la respiration ?

Si la membrane muqueuse du nez s’irrite et provoque une accumulation de mucus, vous vous retrouvez en général avec le nez bouché.  Il devient alors difficile de respirer par le nez, ce qui nuit à la qualité du sommeil et vous fatigue. 17

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Références :

10. Novotny S, Kravitz L. The Science of Breathing. Disponible à l’adresse https://www.unm.edu/~lkravitz/Article%20folder/Breathing.html (dernière consultation mars 2020)

11. British Lung Foundation. How your lungs work. Why do you breathe? Disponible à l’adresse https://www.blf.org.uk/support-for-you/how-your-lungs-work/why-do-we-breathe (dernière consultation mars 2020)

12. Eccles, R. 2009. The nose and control of nasal airflow. Dans : Adkinson N, Bochner B, Burks A, Busse W, Holgate S, Lemanske R, O’Hehir R, eds. Middleton’s Allergy, Principles and Practice, 8thedn - Vol. 1. Philadelphie : Mosby, 640 – 51

13. Organisation mondiale de l’allergie. White Book on Allergy : mise à jour 2013 Disponible à l’adresse https://www.worldallergy.org/wao-white-book-on-allergy (dernière consultation mars 2020)

14. Organisation mondiale de la Santé. Qualité de l’air ambiant (intérieur) et santé. Disponible à l’adresse https://www.who.int/fr/health-topics/air-pollution#tab=tab_1 (dernière consultation mars 2020)

15. United States Environmental Protection Agency. Volatile organic compounds’ impact on indoor air quality. Disponible à l’adresse https://www.epa.gov/indoor-air-quality-iaq/volatile-organic-compounds-impact-indoor-air-quality (dernière consultation mars 2020)

16.  Jones N. Adv Drug Deliv Rev. 2001;51:5–19

17. Eccles R, Martenssen K, Chen S. Effects of intranasal xylometazoline, alone or in combination with ipratropium, in patients with common cold. Curr Med Res Opin. 2010 ; 26:889–899