Los senos paranasales como tales aparecen en los mamíferos como una neumatización de los huesos del cráneo dependiente de las fosas nasales. Todos los mamíferos tienen, en mayor o menor grado, senos paranasales y su amplitud, recesos e invasiones de huesos vecinos, ofrecen una gran variedad según los diferentes especímenes. A medida que disminuye el poder olfatorio, aumenta el tamaño de los senos. Ciertas cavidades sinusales faltan en algunas especies, excepto el seno maxilar que está siempre presente.

   La neumatización de los huesos de la cara, como ocurre con la neumatización del oído, se relaciona con un factor activo que es la respiración Esta actúa sobre las paredes nasales a través de las zonas de impacto de las corrientes de aire inspiratorio.                              

   En algunos vertebrados inferiores aparece el seno maxilar relacionado con la zona olfatoria de las fosas nasales.

   En los vertebrados superiores, los mamíferos, el desarrollo de los senos no se comporta de una manera uniforme faltando en algunas especies ciertas cavidades sinusales y siendo sólo el seno maxilar el que tiene una presencia constante. Los cambios que van experimentando los senos paranasales transcurren conjuntamente con la hominización de la cabeza: disminución del prognatismo, regresión de los dientes y de la musculatura de la masticación. estos cambios evolutivos favorecen el desarrollo de los senos maxilares. El desplazamiento hacia delante de la charnela cráneo-vertebral, la curvatura de la base del cráneo, la separación de las dos tablas interna y externa favorecen el desarrollo y formación de los senos esfenoidales. La separación de las orbitas constituye un espacio neumatizable para el desarrollo de las celdas etmoidales y de los senos frontales.

   El seno maxilar es el más constante filogenéticamente estando presente en todos los mamíferos, si bien su tamaño y forma es muy diferente ente las distintas clases.

   Así, en los mamíferos macrósmicos, en los que la fosa nasal es fundamentalmente olfatoria, es muy pequeño y en los micrósmicos, en los que las fosas son casi exclusivamente respiratorias, es más amplio. Su tamaño está en relación inversa con el tamaño del cornete maxiloturbinal y así la reducción de éste permite el desarrollo del seno. En el curso evolutivo el maxiloetmoidal queda reducido de volumen, al igual que la fosa nasal, cuya pared externa se acerca hacia la línea media para poder calentar y humedecer mejor el aire inspiratorio. Fruto de este desplazamiento es que queda un espacio vacío, e inútil, en el cuerpo del hueso que es el seno maxilar.

   Esten algunos primates, como el babuino, que de forma excepcional no tienen seno, presentan una sola fosa nasal estrecha y, como consecuencia, un rostro hundido con desaparición de las regiones correspondientes al macizo facial.

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