Pourquoi les oreilles font-elles mal avant l'atterrissage ?
― L'air au fond du tympan est bien plus difficile à faire entrer qu'à faire sortir
Aucune gêne au décollage, mais une douleur qui vrille l'oreille peu avant l'atterrissage. Beaucoup de gens vivent cette différence, et elle a une explication précise. Derrière le tympan se trouve une chambre d'air fermée : en « faire sortir » l'air est facile, mais l'y « faire entrer » est bien plus difficile.
L'avion commence à descendre, et une annonce retentit : « Nous entamons notre descente. » C'est à ce moment que les oreilles se bouchent, et les sons environnants semblent lointains.
Dans les cas les plus gênants, cela se transforme en une douleur, comme une pression exercée au fond de l'oreille. Dans un siège voisin, un bébé se met soudain à pleurer.
En avalant sa salive, on entend un petit « clic » au fond de l'oreille, et le soulagement est immédiat. Que s'était-il passé, dans l'oreille ?
Seulement deux raisons
Juste derrière le tympan se trouve une petite chambre remplie d'air. Si seule la pression extérieure change, le tympan est poussé et tiré différemment de chaque côté, ce qui provoque la douleur.
Cette chambre est reliée à la gorge par un conduit fin, mais celui-ci reste normalement fermé. Il s'ouvre facilement pour laisser l'air sortir vers l'extérieur, mais bien plus difficilement pour le laisser entrer.
Autrement dit, si les oreilles font mal, c'est parce que lorsque l'avion « descend », il devient nécessaire de faire entrer de l'air dans l'oreille. Voyons cela étape par étape.
Le tympan, une « fine membrane » prise entre deux masses d'air
Au fond du conduit auditif se trouve le tympan, une fine membrane d'environ 0,1 mm d'épaisseur. Derrière lui se trouve une petite cavité de l'oreille. Cette cavité est remplie d'air, et le tympan est pris entre cet air et l'air extérieur.
En temps normal, la pression est identique des deux côtés. Le tympan n'est donc poussé ni d'un côté ni de l'autre, et vibre librement, ne réagissant qu'aux sons.
Mais en avion, la pression de la cabine varie fortement. À haute altitude, les avions de ligne insufflent de l'air dans la cabine. Malgré cela, la pression cabine descendrait tout de même à un niveau comparable à celui d'une montagne de plus de 2000 m d'altitude. Puis, à l'approche de l'atterrissage, elle remonte progressivement jusqu'à la pression au sol.
Si, à ce moment, seule la pression extérieure augmente alors que la pression derrière le tympan reste basse, le tympan est fortement repoussé de l'extérieur vers l'intérieur. Cette fine membrane s'étire, ce qui se traduit par une douleur. Le son se transmet aussi moins bien, d'où cette sensation d'oreille bouchée.
L'air : facile à faire sortir, difficile à faire entrer
La chambre derrière le tympan est reliée, par un conduit fin appelé trompe auditive (ou trompe d'Eustache), à l'espace situé entre le fond du nez et la gorge. Quand ce conduit s'ouvre, la pression de la chambre s'aligne sur celle de l'extérieur.
Mais en temps normal, les parois souples de la trompe auditive restent collées l'une à l'autre, fermées. Elle ne s'ouvre qu'un bref instant, en avalant sa salive ou en bâillant. Les muscles de la gorge tirent alors sur les parois du conduit pour créer un interstice.
Regardez la partie gauche de la figure 1. Quand l'avion monte, la pression extérieure baisse, et l'air de la chambre devient plus abondant qu'à l'extérieur. L'air intérieur repousse alors le conduit fermé depuis l'intérieur. L'air s'échappe de lui-même vers l'extérieur, d'où peu de douleur.
La partie droite de la figure 1 montre la descente. Cette fois, l'air de la chambre est insuffisant, et la pression intérieure devient plus basse qu'à l'extérieur. Le conduit est alors comprimé de l'extérieur, et ses parois se collent encore plus fort. Pour y faire entrer de l'air, il faut forcer l'ouverture du conduit par la force musculaire.
Tant que l'écart de pression reste faible, avaler suffit à ouvrir le conduit. Mais si l'écart devient trop grand, avaler ne suffirait plus à l'ouvrir. Si la douleur s'intensifie juste avant l'atterrissage, c'est que cet écart s'accumule peu à peu.
Le petit « clic » ou « pop » entendu en avalant sa salive correspond à l'ouverture de la trompe auditive : l'air y afflue, et le tympan, qui était repoussé, revient à sa position initiale. Le même phénomène se produit en Shinkansen à l'entrée d'un tunnel, ou en ascenseur lors d'une montée ou descente rapide dans un immeuble élevé.
Chez l'enfant, la trompe auditive serait plus courte que chez l'adulte, orientée plus horizontalement, et son mécanisme d'ouverture et de fermeture encore immature. Un bébé ne peut pas non plus se déboucher les oreilles lui-même. Lorsque l'avion commence sa descente, lui donner le sein, un biberon ou une boisson pour le faire déglutir tend à soulager la gêne.
Alors, que faire ?
- Avaler fréquemment dès le début de la descenteBoire de l'eau par petites gorgées, sucer un bonbon, mâcher un chewing-gum, bâiller. L'astuce est de répéter l'ouverture souvent, tant que l'écart reste faible.
- Ne pas dormir avant l'atterrissageEn dormant, on avale moins souvent, et l'écart de pression s'accumule.
- Se déboucher les oreilles « en douceur »Pincer le nez, fermer la bouche, et souffler doucement vers le nez. Forcer trop fort peut au contraire abîmer l'oreille.
En cas de rhume ou de rhume des foins, l'entrée de la trompe auditive est elle aussi enflée, ce qui la rend plus difficile à ouvrir. Si un vol est prévu, mieux vaut consulter au préalable un ORL. Si la douleur ou la gêne auditive persiste après l'atterrissage, consultez rapidement.
En résumé
Derrière le tympan se trouve une petite chambre d'air fermée. Quand l'avion monte, l'air de cette chambre s'échappe de lui-même par le conduit. Quand il descend, il faut forcer l'ouverture de ce conduit fermé pour y faire entrer de l'air. Si les oreilles ne font mal qu'avant l'atterrissage, c'est à cause de cette propriété à sens unique : « facile à faire sortir, difficile à faire entrer ».
L'air au fond de l'oreille sort tout seul,
mais pour qu'il entre, il faut votre « glouglou ».
Sur la façon dont les écarts de pression agissent sur le corps, voir « Pourquoi le mal des montagnes survient-il rien qu'en prenant de l'altitude ? » ; sur l'ampleur invisible de la pression de l'air, voir « Pourquoi peut-on boire avec une paille ? ».
- Dans une pièce calme, concentrez-vous sur vos oreilles et avalez lentement votre salive. Essayez d'entendre le petit « pop » au fond de l'oreille.
- Ensuite, bâillez largement. Comparez le son et la sensation par rapport à la déglutition.
- En ascenseur dans un immeuble élevé, ou en voiture dans une descente de montagne, notez quand la sensation d'oreille bouchée commence, et combien de déglutitions il faut pour qu'elle disparaisse.
Ne tentez pas l'expérience de forcer en pinçant le nez. Évitez aussi si vous avez mal aux oreilles ou si vous êtes enrhumé.
Pour aller plus loin ― vocabulaire, formules et liens avec les manuelsDu niveau collège jusqu'aux matières spécialisées universitaires, le niveau de chaque point est indiqué
- CollègeCe qui relève du programme de sciences au collège
- LycéeCe qui relève des matières « Physique » et « Sciences de la vie » au lycée
- Lycée+Contenu d'approfondissement du lycée, ou traité en encadré dans les manuels
- UniversitéContenu non enseigné au lycée, relevant de matières universitaires spécialisées (ORL, physiologie)
- RechercheSujet que même l'université n'enseigne pas comme « établi » : un domaine encore étudié par les chercheurs
CollègeVocabulaire : ce phénomène a un nom
- Oreille moyenne : la cavité remplie d'air située derrière le tympan. Elle contient les osselets, ces petits os qui transmettent le son.
- Trompe auditive (trompe d'Eustache) : le conduit reliant l'oreille moyenne au fond du nez et de la gorge (rhinopharynx). Normalement fermée, elle s'ouvre un instant en avalant ou en bâillant.
- Otite barotraumatique aéro-otite : état dans lequel l'écart de pression entre l'oreille moyenne et l'extérieur, provoqué par les variations de pression en avion, ne peut pas se résorber, endommageant le tympan ou la muqueuse de l'oreille moyenne. Il s'agit d'une forme de « barotraumatisme ».
CollègeLycéeVérification par le calcul : l'écart de pression avant l'atterrissage équivaut-il à combien de mètres de profondeur dans une piscine ?
Convertissons la variation de pression en cabine en une profondeur d'eau équivalente. La signification des symboles et les unités sont résumées juste après le tableau.
| Pression au sol (standard) | environ 1013 hPa |
| Pression cabine en haute altitude (limite basse estimée) | environ 750 hPa selon les estimations |
| Augmentation de pression par mètre d'immersion dans l'eau | environ 98 hPa |
| Surface du tympan | environ 0,6 cm² (0,00006 m²) selon les estimations |
| Écart au-delà duquel la trompe ne s'ouvre plus en avalant, selon les estimations | environ 90 mmHg |
| Écart de pression rétabli avant l'atterrissage | 1013 − 750 = 263 hPa |
| Converti en profondeur d'eau | 263 ÷ 98 ≒ 2,7 m |
| Conversion de l'écart limite en hPa (1 mmHg ≒ 1,333 hPa) | 90 × 1,333 ≒ 120 hPa |
| Cet écart converti en profondeur d'eau | 120 ÷ 98 ≒ 1,2 m |
| Conversion de 120 hPa en Pa | 120 × 100 = 12000 Pa |
| Force exercée sur le tympan (pression × surface) | 12000 × 0,00006 = 0,72 N |
| Converti en masse (0,72 N ÷ 9,8) | 0,72 ÷ 9,8 ≒ 0,073 kg |
La variation de pression subie par l'oreille pendant la descente de l'avion équivaut à peu près à une plongée de 2,7 m au fond d'une piscine. Si l'on n'avale pas, et que l'écart accumulé atteint l'équivalent d'environ 1,2 m de profondeur, la trompe auditive deviendrait difficile à ouvrir. À ce moment-là, le tympan supporte, sur une surface de la taille du bout du petit doigt, une force équivalente à un poids d'un peu plus de 70 g.
| Symbole | Signification et unité |
| hPa | hectopascal, unité de pression, 1 hPa = 100 Pa |
| mmHg | millimètre de mercure, unité de pression souvent utilisée en médecine |
| N | newton, unité de force ; environ 0,1 kg pèse environ 1 N |
LycéeLycée+Pourquoi ce fonctionnement « à sens unique » ?
LycéeL'oreille moyenne est une cavité entourée d'os, qui ne change quasiment pas de forme. Si seule la pression extérieure varie, seul le tympan peut bouger. L'écart de pression se traduit donc presque intégralement en force exercée sur le tympan. Selon la loi de Boyle-Mariotte, le volume de l'oreille moyenne ne varie que très peu, si bien que sa pression ne peut guère s'ajuster non plus.
Lycée+La partie de la trompe auditive du côté de la gorge est constituée non pas d'os mais de cartilage et de tissus souples. Quand la pression de l'oreille moyenne est élevée, elle pousse les parois de l'intérieur, qui se décollent et s'ouvrent. Quand la pression de l'oreille moyenne est basse, les parois sont au contraire plaquées de l'extérieur, comme une valve qui se ferme. C'est pourquoi, en montée, l'air s'échappe passivement, alors qu'en descente, il faut l'ouvrir activement par contraction musculaire.
UniversitéLe muscle qui ouvre la trompe auditive, et le mécanisme de perte d'air dans l'oreille moyenne
L'ouverture de la trompe auditive serait principalement assurée par le muscle tenseur du voile du palais, situé au fond de la gorge. En avalant ou en bâillant, ce muscle tire latéralement sur les parois du conduit pour créer un interstice. Par ailleurs, la muqueuse de l'oreille moyenne absorbe peu à peu, dans le sang, les composants de l'air qu'elle contient. C'est pourquoi, même sans prendre l'avion, si la trompe auditive ne s'ouvre jamais, l'oreille moyenne finit par se mettre progressivement en dépression. C'est pour cette raison qu'une baisse de fonctionnement de la trompe auditive, due par exemple à une rhinite, peut conduire à une otite séromuqueuse. En médecine, on évalue la pression de l'oreille moyenne par un examen mesurant la mobilité du tympan (la tympanométrie).
RechercheCe qui n'est pas encore clairement établi
- Le mécanisme détaillé de l'ouverture de la trompe auditive. L'ordre dans lequel interviennent les différents muscles, et l'endroit du conduit qui s'ouvre en premier, restent difficiles à observer directement par imagerie, et font encore l'objet de recherches.
- Les différences individuelles de sensibilité à la douleur. Sur un même vol, certains ont mal, d'autres non. On ne sait pas encore précisément quelle part revient à la forme du conduit, à l'état de la muqueuse ou au fonctionnement musculaire.
- La comparaison de l'efficacité des méthodes de prévention. Médicaments nasaux, dispositifs de déblocage des oreilles, bouchons d'oreille censés réguler la pression : les études aboutissent à des résultats variables selon les personnes concernées.
Autrement dit, le contenu de cet article correspond lui aussi à « une explication fondée sur ce que l'on sait actuellement ». La sensibilité à la douleur varie en particulier beaucoup d'une personne à l'autre.
Liens avec les manuels (par niveau)
| Niveau | Matière / unité | Partie correspondante de l'article |
|---|---|---|
| Collège | Sciences (pression atmosphérique, pression de l'eau, structure de l'oreille) | Le tympan pris entre l'air intérieur et extérieur, la conversion en profondeur d'eau |
| Lycée | Physique (pression, lois des gaz), Sciences de la vie (récepteurs) | La force égale pression × surface, la cavité de forme fixe |
| Lycée+ | Physique approfondie (conduits souples et valves) | La raison du fonctionnement à sens unique de la trompe auditive |
| Université | ORL, physiologie | Le muscle tenseur du voile du palais, les échanges gazeux de l'oreille moyenne, l'otite |
| Recherche | Recherche sur la fonction de la trompe auditive | Détails du mécanisme d'ouverture, différences individuelles, évaluation des méthodes de prévention |
| ― | Liens avec la vie quotidienne | Gêne auditive en avion, en Shinkansen, en ascenseur, en montagne |
- Administration fédérale de l'aviation des États-Unis (FAA) — document de sécurité pour pilotes « Ear Facts »
- Mayo Clinic, « Airplane ear (otite aéro-barotraumatique) »
- Kirikae Ichiro (auteur original), Nouvelle ORL (新耳鼻咽喉科学), éditions Nanzando (anatomie et physiologie de l'oreille moyenne et de la trompe auditive)
- Guide clinique sur la fonction de la trompe auditive, Société japonaise d'otologie et Société japonaise d'ORL et de chirurgie cervico-faciale (日本耳科学会・日本耳鼻咽喉科頭頸部外科学会)
※Cet article est une vulgarisation scientifique destinée au grand public. Les chiffres indiqués sont des ordres de grandeur donnés pour aider à comprendre le mécanisme. En cas de douleur ou de gêne auditive persistante, ou d'écoulement au niveau de l'oreille, consultez un ORL plutôt que de vous fier à votre propre jugement. Suivez les consignes de la compagnie aérienne ou d'un médecin si elles s'appliquent.