Introduction

Les premiers vaisseaux embryonnaires se développent sous la forme d'îlots vasculaires isolés. Ces derniers confluent en un plexus, qui va constituer le réseau vasculaire uniforme des aortes initialement paires (stade 9). Le sang, provenant des ventricules cardiaques dans la circulation embryonnaire, parvient à ces aortes dorsales paires (stade 9-10) par l'intermédiaire d'un système pair d'arcs aortiques.
Au cours du développement embryonnaire 6 arcs aortiques sont formés. Ils ne sont jamais présents simultanément. A ce niveau, un gradient cranio-caudal de développement est présent. Les aortes dorsales sont initialement paires (stade 10) et fusionnent au cours du développement à la hauteur de C7 jusqu'au départ des artères ombilicales.

Arcs aortiques

Les arcs aortiques sont des vaisseaux reliant le sac aortique aux aortes dorsales paires. Ils se développent les uns après les autres dans les arcs pharyngiens. Lorsque les arcs aortiques 3 - 6 apparaissent (stade 14), les deux premiers ont déjà régressé plus au moins complètement.
Entre les arcs pharyngiens se trouvent les poches pharyngiennes. Ce sont des évaginations endodermiques. Les cellules des crêtes neurales qui migrent dorsalement à travers les arcs pharyngiens jusqu'au coeur semblent également avoir un rôle important dans le développement normal des arcs aortiques. (voir Cloisonnement de la voie efférente).

 
Légende
Animation

Développement des arcs aortiques d'après les images du schéma interactif de droite.

Fig. aortenbogen01 - Développement des arcs aortiques
media/module16/p7_Aortenbogen11.gif

aortes dorsales
1e arc aortique
2e arc aortique
3e arc aortique
4e arc aortique
6e arc aortique
cornes du sac aortique
sac aortique
6e artère intersegmentaire
a. carotide externe
a. carotide interne

Légende
Fig. aortenbogen01

Le cônotronc du coeur a été réséqué. Il subsiste le sac aortique (en vert foncé) et les deux cornes du sac aortique (vert clair). A ce stade on est en présence de deux arcs aortiques (orange = 1e arc aortique, ocre = 2e arc aortique), qui drainent le sang en provenance de la voie efférente en passant à travers les arcs pharyngiens dans les deux aortes dorsales.

Fig. aortenbogen02 - Développement des arcs aortiques
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aortes dorsales
1e arc aortique
2e arc aortique
3e arc aortique
4e arc aortique
6e arc aortique
cornes du sac aortique
sac aortique
6e artère intersegmentaire
a. carotide externe
a. carotide interne

Légende
Fig. aortenbogen02

Déjà après un jour le 3e arc aortique (violet) apparaît. Le 1e arc aortique quand à lui commence à régresser.

 

 

Fig. aortenbogen03 - Développement des arcs aortiques
media/module16/p7_Aortenbogen13.gif

aortes dorsales
1e arc aortique
2e arc aortique
3e arc aortique
4e arc aortique
6e arc aortique
cornes du sac aortique
sac aortique
6e artère intersegmentaire
a. carotide externe
a. carotide interne

Légende
Fig. aortenbogen03

Avec l’apparition du 4e arc aortique (jaune), le 1e arc aortique a disparu et le 2e arc aortique est en voie de régression. Il ne subsiste que la partie ventrale, les cornes aortiques (vert clair), qui joueront un rôle important dans la perfusion de la partie céphalique (a. carotide interne et externe).

Fig. aortenbogen04 - Développement des arcs aortiques
media/module16/p7_Aortenbogen14a.gif

aortes dorsales
1e arc aortique
2e arc aortique
3e arc aortique
4e arc aortique
6e arc aortique
cornes du sac aortique
sac aortique
6e artère intersegmentaire
a. carotide externe
a. carotide interne

Légende
Fig. aortenbogen04

Le 2e arc aortique a maintenant également disparu. On admet aujourd’hui qu’il n’existe pas de 5e arc aortique. Dans la littérature seul quelques fins bourgeons vasculaires ont été décrits, qui ne forment cependant pas de véritable 5e arc aortique. Ils régressent aussi très rapidement.

Fig. aortenbogen05 - Développement des arcs aortiques
media/module16/p7_Aortenbogen14b.gif

aortes dorsales
1e arc aortique
2e arc aortique
3e arc aortique
4e arc aortique
6e arc aortique
cornes du sac aortique
sac aortique
6e artère intersegmentaire
a. carotide externe
a. carotide interne

Légende
Fig. aortenbogen05

Au cours du développement ultérieur de nouveaux bourgeons dérivent de l’aorte dorsale, ils vont former à gauche (à droite sur l’image), le futur canal artériel. A droite ils vont à nouveau régresser. En outre, de fins vaisseaux bourgeonnent du sac aortique, ils entourent les deux bourgeons pulmonaires et forment plus tard les deux artères pulmonaires. L’ensemble forme le 6e arc aortique (jaune clair) aussi appelé l’arc pulmonaire.

Fig. aortenbogen06 - Développement des arcs aortiques
media/module16/p7_Aortenbogen15a.gif

aortes dorsales
1e arc aortique
2e arc aortique
3e arc aortique
4e arc aortique
6e arc aortique
cornes du sac aortique
sac aortique
6e artère intersegmentaire
a. carotide externe
a. carotide interne

Légende
Fig. aortenbogen06

Les bourgeons dorsaux en provenance de l’aorte dorsale s’anastomosent aux bourgeons ventraux. Maintenant le 6e arc aortique (jaune clair) est constitué.

Fig. aortenbogen07 - Développement des arcs aortiques
media/module16/p7_Aortenbogen15b.gif

aortes dorsales
1e arc aortique
2e arc aortique
3e arc aortique
4e arc aortique
6e arc aortique
cornes du sac aortique
sac aortique
6e artère intersegmentaire
a. carotide externe
a. carotide interne

Légende
Fig. aortenbogen07

Un grand nombre d’artères intersegmentaires émanent de l’aorte dorsale et forment entre-elles des anastomoses. L’artère vertébrale naît notamment de ces dernières. Ici n’est représentée que la 6e artère intersegmentaire. Elle donnera naissance ultérieurement à droite comme à gauche à l’artère sous-clavière, car, suite à divers remaniements (notamment la descente du coeur), ces vaisseaux vont remonter proportionnellement toujours plus haut jusqu’à la hauteur du 4e arc aortique.

Fig. aortenbogen08 - Développement des arcs aortiques
media/module16/p7_Aortenbogen15c.gif

aortes dorsales
1e arc aortique
2e arc aortique
3e arc aortique
4e arc aortique
6e arc aortique
cornes du sac aortique
sac aortique
6e artère intersegmentaire
a. carotide externe
a. carotide interne

Légende
Fig. aortenbogen08

Dans la partie supérieure, différents segments vasculaires involuent, se déplacent ou se forment à ce stade. Le segment de l’aorte dorsale compris entre les 3 et 4e arcs aortiques involue à droite et à gauche. La réunion à l’aorte dorsale dans la région céphalique persiste sous la forme du 3e arc aortique. Ce dernier va donner naissance à l’artère carotide interne. La carotide externe (rose) se forme elle à partir des deux cornes du sac aortique.

Fig. aortenbogen09 - Développement des arcs aortiques
media/module16/p7_Aortenbogen16.gif

aortes dorsales
1e arc aortique
2e arc aortique
3e arc aortique
4e arc aortique
6e arc aortique
cornes du sac aortique
sac aortique
6e artère intersegmentaire
a. carotide externe
a. carotide interne

Légende
Fig. aortenbogen09

Un nouveau segment, le segment dorsal droit du 6e arc aortique ou arc pulmonaire, régresse à ce stade. La partie gauche persiste néanmoins et sera vitale dans la période prénatale. C’est à travers ce conduit artériel que sera shunté l’essentiel du sang de la circulation pulmonaire directement dans la circulation systémique. La partie ventrale des 6e arcs aortiques subsistent et forment les artères pulmonaires. Les 6e artères intersegmentaires se déplacent toujours en direction céphalique.

Fig. aortenbogen10 - Développement des arcs aortiques
media/module16/p7_Aortenbogen17a.gif

aortes dorsales
1e arc aortique
2e arc aortique
3e arc aortique
4e arc aortique
6e arc aortique
cornes du sac aortique
sac aortique
6e artère intersegmentaire
a. carotide externe
a. carotide interne

Légende
Fig. aortenbogen10

Le segment dorsal droit du 6e arc aortique (à gauche sur l’image) a maintenant disparu. Dans la partie supérieure, la carotide commune (vert clair = corne du sac aortique), avec ses deux branches efférentes, la carotide interne (3e arc aortique et aorte dorsale) et la carotide externe nouvellement formée, est nettement visible. On voit également que la voie efférente s’est divisée complètement en un tronc pulmonaire et une aorte. Le septum aortico-pulmonaire qui s’est formé dans la voie efférente en est responsable.

Fig. aortenbogen11 - Développement des arcs aortiques
media/module16/p7_Aortenbogen17b.gif

aortes dorsales
1e arc aortique
2e arc aortique
3e arc aortique
4e arc aortique
6e arc aortique
cornes du sac aortique
sac aortique
6e artère intersegmentaire
a. carotide externe
a. carotide interne

Légende
Fig. aortenbogen11

De nouveaux segments vasculaires involuent au cours du développement ultérieur. A ce stade l’aorte dorsale droite, dans la région entre le 4e arc aortique et la zone de fusion de l’aorte dorsale droite et gauche, est en voie d’involuer. Ce phénomène a un rapport évident avec le déplacement du coeur vers la gauche. La 6e artère intersegmentaire a atteint le niveau du 4e arc aortique.

Fig. aortenbogen12 - Développement des arcs aortiques
media/module16/p7_Aortenbogen18.gif

aortes dorsales
1e arc aortique
2e arc aortique
3e arc aortique
4e arc aortique
6e arc aortique
cornes du sac aortique
sac aortique
6e artère intersegmentaire
a. carotide externe
a. carotide interne

Légende
Fig. aortenbogen12

Le segment vasculaire de l’aorte dorsale droite est oblitéré. Il ne subsiste qu’un vestige (rouge), qui forme l’artère sous-clavière droite avec le 4e arc aortique (jaune) à droite et la 6e artère intersegmentaire (vert).

Fig. aortenbogen13 - Développement des arcs aortiques
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aortes dorsales
1e arc aortique
2e arc aortique
3e arc aortique
4e arc aortique
6e arc aortique
cornes du sac aortique
sac aortique
6e artère intersegmentaire
a. carotide externe
a. carotide interne

Légende
Fig. aortenbogen13

A la fin de la période embryonnaire les grandes artères de la région cardiaque sont semblables à celles de l’adulte, à l’exception du conduit artériel. Ce dernier va normalement involuer après la naissance.
Le tronc brachiocéphalique se forme à partir du sac aortique droit, le sac aortique gauche donne naissance à l’artère carotide commune gauche.
L’artère sous-clavière gauche s’est formée à partir de la 6e artère intersegmentaire gauche.

L'apparition successive des arcs aortiques reflète le principe de l'adaptation morphologique du système vasculaire aux différents stades du développement embryonnaire.

Fig. 28a - Liaison du septum aortico-pulmonaire avec les septa du tronc artériel
media/module16/p7a_pharyngealbogen.gif

Fig. 28b - Liaison du septum aortico-pulmonaire avec les septa du tronc artériel
media/module16/p7a_pharyngealbogenN.gif

  1. septum aortico-pulmonaire
  2. bras droit du septum aortico-pulmonaire
  3. bras gauche du septum aortico-pulmonaire
  4. septum supérieur du tronc
  5. septum inférieur du tronc
  6. tronc

Légende
Fig. 28a

Le septum aortico-pulmonaire se développe en amont du courant sanguin avec du matériel issu des arcs pharyngiens IV et VI. Il entre en contact avec les deux bras du tronc.

Fig. 28b
  • Les 3 premiers arcs aortiques s'adaptent pour l'approvisionnement des régions cervicale et crâniale et forment le système des artères carotides. L'artère carotide interne (stade 11) est responsable pour l'irrigation de la face et de la partie antérieure du cerveau. L'artère carotide externe (stade 14) se développe un peu plus tard en tant que vaisseau indépendant.
  • Avec le développement cardiaque asymétrique et la division de la voie efférente, le 4e arc aortique se développe également de manière asymétrique. Le 4e arc aortique gauche subsiste chez l'adulte sous la forme de l'arc (crosse) aortique, alors que le 4e arc droit forme la partie proximale de l'artère sousclavière droite.
Pour en savoir plus
L'expression du gène Hoxb5 dans les cellules des crêtes neurales le long du 6e arc aortique est vraisemblablement responsable du développement du conduit artériel. Le conduit artériel est un vaisseau de type musculaire. Il reste perméable dans la période prénatale grâce aux prostaglandines d'origine placentaire et à une pression partielle d'oxygène (pO2) relativement basse.

(voir modifications à la naissance)

  • On parle toujours de 6 arcs aortiques. Toutefois les 2 derniers n'apparaissent jamais en tant qu'arcs proéminents à l'instar des 4 premiers. Le 5e arc aortique ne forme qu'un réseau capillaire réduit, alors que le 6e arc forme un réseau capillaire important en rapport avec le développement précoce de la trachée et des poumons. On l'appelle de ce fait également l'arc pulmonaire. Ce n'est que son bourgeon dorsal gauche, issu de l'aorte dorsale et dirigé vers l'avant, qui formera un véritable vaisseau, le conduit artériel relié au bourgeon ventral issu du sac aortique respectivement le tronc pulmonaire et shuntant ainsi les poumons. Cette voie de dérivation évite au sang issu du ventricule droit de perfuser trop fortement les capillaires pulmonaires encore fragiles.
  • L'artère sous-clavière gauche émane de la 6e artère intersegmentaire gauche à la hauteur C6-C7. Suite à différents processus de croissance (voir descente cardiaque), il est compréhensible que l'aorte (4e arc aortique) s'abaisse et que l'artère sous-clavière gauche voit son point d'origine se déplacer vers le haut, semblant finalement provenir de l'aorte.
    On trouve des données discordantes dans la littérature sur l'origine de l'artère sous-clavière gauche. Certains auteurs considèrent qu'elle dérive de la 7e artère intersegmentaire, alors que d'autres pensent qu'elle dérive de la 6e artère intersegmentaire.
Pour en savoir plus

La représentation détaillée du départ des branches de l'arc aortique vise à expliquer comment s'établit l'asymétrie des vaisseaux dans la région de la crosse aortique.

Vue d'ensemble de l'origine des artères dérivant des arcs aortiques.