Introduction
La circulation de la partie céphalique de l'embryon s'ébauche précocement dès le stade 10 (env. 28 jours), alors que le neuropore rostral est encoure ouvert. C'est le prosencéphale qui est irrigué le premier par les artères carotides internes, issues des aortes dorsales et plus particulièrement du 3e arc aortique.
Le rhombencéphale et le mésencéphale sont irrigués un peu plus tard par le tronc basilaire (A. basilaris), issu de la confluence de l'artère spinale antérieure et des artères vertébrales qui naissent des artères sous-clavières et dont l'origine embryonnaire diverge.
En effet l'artère sous-clavière droite dérive pour sa partie proximale du 4e arc aortique et se continue avec la 6e artère intersegmentaire. L'aorte dorsale primitive droite s'oblitère dans sa partie caudale. L'artère sous-clavière gauche, dérive en revanche de la 6e artère intersegmentaire qui naît directement de l'aorte.
Le polygone artériel de Willis
Les artères cérébrales sont issues de deux systèmes vasculaires, l'un antérieur et l'autre postérieur. Le premier dérive des artères carotides internes (stade 9), le deuxième est issu des artères vertébrales (stade 15). Ces quatre artères établissent une série d'anastomoses formant le polygone de Willis (stade 19), hexagone situé à la face ventrale du mésencéphale et du diencéphale, d'où partent donc les principales artères destinées aux différentes parties du cerveau. Le polygone de Willis (Circulus arteriosus cerebri) sera définitivement constitué vers le début de la 8e semaine (stade 22-23). Ce système possède sa propre régulation le mettant à l'abri des fluctuations de pression sanguine périphériques. Bien que le cerveau ne représente qu'environ 2% de la masse corporelle, il capte environ 15 -20% du débit sanguin de l'organisme et donc de l'apport en oxygène.
Voici sa constitution anatomique simplifiée:
- L'artère carotide interne (elle irrigue 80% du cerveau), branche externe de la bifurcation de la carotide primitive, aboutit dans la cavité crânienne en passant par canal carotidien de l'os temporal. Elle traverse le sinus caverneux (siphon carotidien), puis la dure-mère et donne une branche principale: l'artère ophtalmique et quatre branches terminales: l'artère cérébrale antérieure, l'artère cérébrale moyenne (ou Sylvienne), l'artère communicante postérieure et l'artère choroïdienne antérieure.
- L'artère vertébrale naît de l'artère sous-clavière à la racine du cou. Elle traverse les trous transversaires des vertèbres cervicales et entre dans le crâne par le trou occipital (Foramen magnum). Après avoir traversé la dure-mère, elle aborde la face latérale du bulbe rachidien. Les deux artères vertébrales se rapprochent alors l'une de l'autre pour fusionner près de la limite entre le bulbe et la protubérance. Ainsi est constitué le tronc basilaire (A. basilaris). Ce dernier, monte à la face ventrale de la protubérance et se divise en deux branches terminales, les artères cérébrales postérieures droite et gauche (stade 17), un peu au-dessus du sillon ponto-mésencéphalique.
- Le côté antérieur du polygone artériel de Willis est formé par l'artère communicante antérieure unique et les deux artères cérébrales antérieures. Latéralement, il est constitué par les deux artères communicantes postérieures. En arrière il est finalement complété par les artères cérébrales postérieures.
Chez l'embryon, le polygone de Willis reçoit un sang plus riche en oxygène que le reste du corps. En effet, la plus grande partie du sang provenant du placenta par l'intermédiaire de la veine cave inférieure passe de l'atrium droit à l'atrium gauche par le foramen ovale (dénommé anciennement trou de Botal). Les artères carotides émanent de l'aorte avant l'embouchure du ductus artériosus et donc avant l'afflux de sang mélangé du ventricule droit.
- 1a
- Branche antérieure de l’artère carotide interne
- 1b
- Branche postérieure de l’artère carotide interne
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- Art. cérébrale postérieure
- 3
- Art. cérébrale antérieure
- 4
- Art. cérébrale moyenne
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- Art. carotide interne
Initialement la carotide interne présente la seule source artérielle du cerveau. Elle se divise en deux branches, une antérieure et une postérieure.
La branche antérieure se ramifie en une artère cérébrale moyenne (A. cerebri media) et une antérieure (A. cerebri anterior), alors que la branche postérieure donne l'artère communicante postérieure (A. communicans posterior).
- 2
- Art. cérébrale postérieure
- 3
- Art. cérébrale antérieure
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- Art. cérébrale moyenne
- 5
- Art. carotide interne
- 6
- Art. communicante postérieure
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- Tronc basilaire
- 8
- Art. vertébrale
- 9
- Art. communicante antérieure
Les deux artères vertébrales issues des sous-clavières fusionnent pour former le tronc basilaire (ou se forme une trifurcation avec l'artère spinale antérieure), d'où divergent les artères cérébrales postérieures. Dès ce stade, l'artère communicante postérieure s'atrophie.
Du côté antérieur, les artères cérébrales antérieures ont établi une anastomose par le biais de l'artère communicante antérieure.
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- Art. cérébrale postérieure
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- Art. cérébrale antérieure
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- Art. cérébrale moyenne
- 5
- Art. carotide interne
- 7
- Tronc basilaire
- 8
- Art. vertébrale
- 9
- Art. communicante antérieure
- 10
- Art. choroïdienne antérieure
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- Art. communicante postérieure atrophiée
- 12
- Art. spinale antérieure
L'artère communicante antérieure et la réunion des artères cérébrales postérieures forment un hexagone artériel (polygone de Willis) à l'origine embryonnaire double: carotidienne et vertébrale.
Les artères vertébrales se développent en parallèle avec le tronc basilaire alors que le calibre des artères communicantes postérieures reste faible, une disparité qui entraîne l'inversion du courant sanguin dans le tronc basilaire (observer les flèches bleues dans les stades 9, 17 et 19).
Il faut savoir que la circulation cérébrale est une circulation terminale, ce qui explique la gravité des lésions vasculaires au niveau cérébral. En effet, les artères corticales (superficielles) et les artères centrales (profondes) sont de type terminal, c'est-à-dire sans anastomoses fonctionnelles avec les artères voisines. En cas d'occlusion artérielle ou artériolaire, il n'y aura pas de suppléance possible (sauf rares cas individuels).
Territoires vasculaires artériels
Le détail de la vascularisation artérielle dépasse l'objectif de ce module. Aussi aborderons-nous de manière schématique la distribution des principaux territoires vasculaires corticaux et centraux en fonction des structures embryonnaires décrites dans ce module.
Vue schématique des territoires vasculaires de la face externe de l'hémisphère gauche.
- Artère cérébrale antérieure
- Artère cérébrale moyenne
- Artère cérébrale postérieure
- Artère cérébrale antérieure
- Artère cérébrale moyenne
- Artère cérébrale postérieure
Vue schématique des territoires vasculaires de la face interne de l'hémisphère droit.
Fig. 109Vue schématique des territoires vasculaires coupe coronale au niveau de l'insula.
Le système cérébral veineux
Contrairement à son développement dans les autres organes, la circulation veineuse cérébrale est très différente de la circulation artérielle. Le système veineux naît dans l'ensemble des champs capillaires au voisinage des terminaisons artérielles et forme un système veineux profond et un système veineux superficiel ou cortical.
Le sang veineux des deux systèmes est amené à des vaisseaux incompréssibles, de diamètre large et exempts de valvules se trouvant dans le dédoublement de la dure-mère. L'ensemble des sinus (Sinus durae matris) est finalement drainé vers le Confluens sinuum, le Sinus transversus et les Vv. jugulares internae qui ramènent le sang vers le coeur.