Cercle artériel de la base du cerveau

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Chapitre 10

Circulation artério-veineuse du cerveau I/ Circulation artérielle Les AVC représentent la première cause de handicap et la deuxième cause de mortalité. Le cerveau ne fonctionne pas en anaérobie, et de ce fait il est hyper protégé du point de vue vasculaire. Au bout de 2-3 minutes sans circulation, le tissu neuronal commence à se détériorer et forme ensuite une zone dite de « pénombre ischémique. » Le cerveau est protégé grâce à 3 niveaux anastomotiques : -

Le Tronc Supra Aortique (TSA) au niveau de la crosse de l’aorte. Il est formé par le tronc artériel brachio-céphalique droite, l’artère carotide commune gauche et l’artère subclavière gauche. Si la carotide droite est bouchée, le sang passera par la gauche.

-

Le cercle artériel de la base (cercle de Willis) : anastomose entre les carotides internes qui vascularisent la face antérieure du cerveau, et les artères vertébrales qui vascularisent la face postérieure du cerveau.

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Anastomose corticale-lepto-méningée : ces artères corticales cheminent à la surface du cerveau et s’anastomosent entre elles. Elles ne sont pas de type

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Correctrice : Mai thi Delespierre

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terminales. (question d’exam mai 2012)

Sur le cercle artériel de la base sont branchées des artères perforantes (ou lenticulostriées) de petit calibre et de type terminal dont l'oblitération entrainera des petits infarctus ou des lacunes qui peuvent être symptomatique ou non. Elles forment un territoire sensible à l’hypoxie. Elles vascularisent un territoire profond complètement séparé du territoire superficiel. Ces petites artères sont branchées à de gros tronc artériels, et donc soumises à la pression, aux à-coups hypertensifs. Chez les hypertendus chroniques, ces artères s’abiment, forment de plus en plus de lacunes et peuvent être à l'origine d'hémorragie intracérébrale profonde (HIC: hématome intracérébral). Il existe aussi des anastomoses entre les vertébrales et les branches musculaires cervicales (branches de la carotide externe, branches de la sous-clavière) et surtout entre l'artère ophtalmique et la carotide externe au niveau de l'orbite.

Régulation de la pression artérielle Des barorécepteurs et chémorécepteurs analysent le sang au niveau de la crosse aortique et des glomus carotidien. Ce sont des capteurs qui analysent pression et chimie du sang en aval de la circulation cérébrale. Les informations sont transmises au SNC par le Typeur : Baptiste Monier Cédric Usureau

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nerf X pour les capteurs aortique et par le nerf glosso-pharyngien pour les capteurs du glomus. Le SNC, en retour va permettre l’adaptation du cœur à la pression. Le cerveau est protégé par l’autorégulation de la vasomotricité des artères cérébrales : le débit sanguin reste stable entre 50 et 160mm Hg grâce à la contraction ou à la dilatation de ces artères. -

Une grosse chute de tension entraine un hypo débit cérébral, en dessous de 50mmHg  hypo perfusion Au delà de la courbe d’autorégulation, il y a un afflux anormal de sang dans le cerveau  hyper perfusion, au dessus de 160mmHg. Risque d’œdème aigue cérébrale méningée due à l’hypertension artérielle sévère.  Coma

Le cercle artériel de la base du cerveau (polygone de Willis) La vascularisation artérielle cérébrale repose sur 4 axes artériels. -

2 artères vertébrales qui vascularisent la partie postérieure du cerveau = le système vertébro-basilaire

-

2 artères carotides internes D et G qui vascularisent la partie antérieure du cerveau. Le polygone de Willis est formé par l’anastomose de ces 2 systèmes. La perméabilité de ce cercle anastomotique joue son rôle essentiel de suppléance en cas d’accident vasculaire cérébral. Ce cercle n’existe pas chez tous les vertébrés. Par exemple les moutons n’en possèdent pas. Ceci a de l’importance lorsque l’on veut tester des médicaments chez les animaux.

Le tronc basilaire: Typeur : Baptiste Monier Cédric Usureau

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il est formé par la fusion des 2 artères vertébrales droites et gauches. Le tronc basilaire donne des collatérales : -

l’artères cérébelleuse sup,

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l’artère cérébelleuse moyenne.

Ces artères s’anastomosent entre elles. -

le tronc basilaire abandonne les artères perforantes pour le tronc cérébrales, qui elles sont de type terminales et peuvent donner des lacunes si elles se bouchent. Il se termine par 2 artères : les artères cérébrales postérieure (question d’exam mai 2012) qui se dirigent vers le lobe occipital, vascularise la face inférieur du lobe temporal et occipitale. Les artères vertébrales donnent l’artère cérébelleuse postério-inférieure dite PICA. Cette artère est la branche la plus volumineuse de l'artère vertébrale.

Le réseau carotidien : Les artères carotides internes donne une collatérale intracranienne unique : l’artère ophtalmique pour l’orbite et le globe occulaire. Celle ci s’anastomose avec des branches de l'artère carotide externe au niveau de l’orbite : c’est une roue de secours supplémentaire car c’est une anastomose entre système carotidien interne et externe. Application médical importante: dans les AVC, le malade peut faire une cécité de quelque seconde monoculaire. C’est un signe d'AVC futur. On peut demander un doppler, et étudier la vascularisation : inversion possible du flux entre carotide externe et interne car thrombose de la carotide interne) L’artère carotide interne se termine en 4 branches : -

artère cérébrale antérieure. Elle irrigue la face interne du cerveau. Il y a une anastomose entre les artères cérébrales antérieures droite et gauche, formée par l’artère communicante antérieure

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artère cérébrale moyenne = artère sylvienne. Cette grosse artère a le plus grand

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territoire vasculaire. (question d’examen mai 2012 !) Elle vascularise l’essentiel du cortex moteur et de la capsule interne. artère choroïdienne antérieure : pour les plexus choroïdes de la corne temporale.

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artère communicante postérieure : c’est une anastomose qui relie la carotide interne et cérébral postérieur. (cela forme donc bien un cercle artériel)

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Du cercle artériel sont issu une multitude de petites artères de type terminale : les artères perforantes ou lenticulo-striés. Elles vascularisent la partie profonde des

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hémisphères: noyaux gris centraux et capsule. Ces dispositions correspondent au polygone fœtal. Dans les premiers mois de la vie, on possède tous un polygone équilibré et complet. Progressivement, en fin de grossesse et après la naissance, il y a un modelage de ce polygone en fonction du développement, et induit par des mouvements des extrémités. Au final on possède tous un polygone différent. Certains ont un polygone bien équilibré, mais certain ont par exemple un hypoplasie de la cérébrale antérieure. Si le polygone est déséquilibré, il y a plus de risque lors d'un AVC.

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Cercle artériel avec la vascularisation vertébro basilaire Typeur : Baptiste Monier Cédric Usureau

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Le cercle artériel s'appuie sur les piliers formés par les carotides internes et le tronc basilaire. L'artère carotide interne se place à l'angle du chiasma des nerfs optiques. Le tronc basilaire donne l’artère cérébral postérieur, Cette artère donne à son tour l’artère cérébrale corticale qui décrit trois branches : la temporale antérieure, moyenne, et postérieure. Les artères se forment avant que le cerveau ait fait ses sillons, lorsqu’il est encore lisse. Les artère courent sur un cerveau lisse, et le lorsque la plicature commence, les artères corticale descendent dans les sillons. (Question d’exam mai 2012) Quand une artère aborde un sillon, elle s'enfonce dedans et ressort ensuite, elle ne forme pas un pont. Ceci permet de comprend une artériographie cérébrale. On est capable en

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fonction de la position des boucles, de savoir où est le sillon. L'artère carotide interne donne l’artère sylvienne, qui est l’artère principale de l’hémisphère cérébrale. Elle est enfoncée dans le sillon latéral du cerveau, ce qui permet de la repérer. Elle vascularise l’essentiel du cortex moteur et de la capsule interne. Elle possède un tronc commun qui se divise en branche frontale et temporale au niveau de la bifurcation sylvienne qui est le siège le plus fréquent des anévrysmes. C’est essentiellement sur le cercle artériel et le segment initial de l’artère Sylvienne que se développent les hémorragies méningées, les hernies  rupture d’anévrysme fréquent. Les 2 branches de l’artère sylvienne sont : - la branche frontale donne des collatérales antérieures pré frontales pour le cortex fronto-polaire, des collatérales pré centrales, centrales et post centrales. Ces branches cheminent sur l'insula (segment S2) puis se coudent pour sortir du sillon latéral (segment S3 et courir à la convexité cérébrale (segment S4). -

la branche temporale donne des artères temporales antérieures, moyennes et postérieures et se termine par des artères pour le carrefour hémisphérique (pli courbe) et donc les centres de la compréhension du langage sur l'hémisphère dominant.

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les artères perforantes issus de l’artère sylvienne sont très importantes car ce sont elles qui vascularisent la capsule interne.

Le cercle artériel est le siège électif des anévrysmes intracrâniens (bifurcation sylvienne, artère communicante antérieure, terminaison carotidienne, terminaison de l'artère basilaire). Les artères déterminent des territoires vasculaires qui conditionnent la topographie et la clinique des infarctus rencontrés dans les AVC

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Vue inférieure : sur ce schéma l'extrémité antérieur du cerveau est sectionnée, on enlève le pole temporal. Avec l'informatisation, on peut traiter les images et facilement voir cette vue inférieure.

Territoires vasculaires superficiels : Les vues standard sont les vues de profil. - Elles permettent de voir la vascularisation externe qui est tributaire de l'artère sylvienne (= cérébrale moyenne). Celle ci donne des branches qui partent vers le haut et vers le bas : artères pré centrale (antérieures), centrale, post centrale et temporale. -

L'artère cérébrale antérieure issue de la carotide interne, va à la face interne et donne des branches qui contournent la partie haute du cerveau en la vascularisant. Elles irriguent ainsi la partie haute et interne, avec un petit débordement sur la partie externe.

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Forme des anastomoses cérébro-méningé entre les artères cérébrales antérieure et moyenne. Chez sujet jeune, ces artères ne sont pas efficaces. Si elles se bouchent brutalement les anastomoses n’ont pas le temps de se mettre en route AVC du jeune. Mais si l’oblitération se fait progressivement, les anastomoses ont le temps de se

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mettre en route. Le sang redessine un rétro territoire vasculaire et l’on peut voir les anastomoses à l’examen radio. -

Artère cérébrale postérieure: elle provient de la division du tronc basilaire et vascularise la partie postérieure du cerveau. Elle dessine un territoire vasculaire, qui est visible par image radio lors d’une lésion.

Cela délimite donc des territoires vasculaires cérébraux. On peut mettre un trait pour délimiter chaque territoire mais cette notion est nuancée par les anastomoses qui font varier ces territoires. Le territoire Sylvien est le plus important. Ce schéma explique la notion d'infarctus de jonction qui siège au niveau d’un carrefour entre plusieurs territoires.  La circulation y est défaillante, et le sang n'arrive pas au bout de chaque artère  à la jonction des trois territoires superficiels (cérébrale antérieur, moyenne et postérieur), on a des infarctus très fréquents donc.

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Vue de latérale

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Territoires vasculaires profonds : La carotide interne donne l’artère sylvienne qui se divise en 2 dans la profondeur : - la branche frontale qui sort d'artère sylvienne, qui irrigue le cortex moteur et pariétal. - La branche temporale donnant des temporal ant, moy, post qui vascularisent le carrefour hémisphérique. Toutes les ramifications de l’artère sylvienne se font dans la profondeur. Pathologie : Si le malade bouche artère sylvienne => AVC sylvien total. Comme l’AVC touche les centre moteur et du langage, il provoque des troubles du comportement et des fonctions supérieures. Dans d’autres pathologies, seule une branche est bouchée et peut donner un AVC totalement asymptomatique si la zone est fonctionnellement muette. En bouchant la branche temporale gauche chez un gaucher, l’AVC est asymptomatique. En revanche si la temporale gauche est bouchée chez un droitier, les centres du langage sont touchés : le malade est aphasique mais sans aucun déficit moteur. La face interne du cerveau est vascularisé par artère cérébrale antérieure et un peu par la postérieure. -

L’artère cérébrale antérieure : elle vient de la carotide, se continuant par l'artère péri calleuse, et donne une branche calloso-marginal, donnant des branche qui passe de l'autre côté du cerveau. Les infarctus sont rares à cet endroit. Un AVC dans le territoire donne un déficit

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prédominant au membre inférieur et une hémianopsie latérale homonyme. L’artère cérébrale postérieure : elle vascularise le lobe temporale. C’est l’artère de la vision  un AVC donne des trouble de la vision et une hémianopsie latérale homonyme. Généralement la terminaison de l’artère péri-calleuse est anastomotique avec la cérébrale postérieure.

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Vue interne : ouverture de la scissure de sylvius pour voir les artères et la carotide dans la profondeur.

Sur une coupe frontale très antérieure passant par la vallée sylvienne, on retrouve les 3 segments de l'artère cérébrale moyenne (ou sylvienne): -tronc commun, ou S1 de l'origine sur la carotide interne jusqu'à la bifurcation sylvienne -S2, branches ascendantes sur l'insula -S3, branches sortant de l'insula, cheminant sur la berge frontale du sillon latéral -S4, branches ascendantes sur le cortex après la sortie du sillon latéral, avec des anastomoses en avant et en arrière

A partir des artères corticales, les artères perforantes pénètrent dans la substance blanche et la substance grise, irriguent l'intérieur du cerveau. Ces artères déterminent un territoire profond terminal  barrière complète entre territoires profond et superficiel.

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II/ La circulation veineuse Typeur : Baptiste Monier Cédric Usureau

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La circulation veineuse est divisée en circulation veineuse superficielle et profonde se fait dans les sinus veineux de la dure mère. Elle est intimement lié à la physiologie/circulation du LCS, qui se résorbe dedans en fonction de la pression veineuse. Deux maladies liées à la circulation veineuse : thrombophlébite: -

si elle intéresse des gros troncs  donne un infarctus qui est souvent superficiels,

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corticaux. Ce sont des infarctus qui ont d'emblée une transformation hémorragique par stase veineuse. Autre manifestation  pseudo tumeur, HTIC, "bénigne", pseudo tumeur. Ce sont des thrombose des gros sinus, le LCR se résorbe pas bien, HTIC chronique, peut devenir malin sur le plan ophtalmologique. Couplage entre pathologies veineuses et du LCR.

Les gros sinus veineux sont sur la base du crane. Si on dessine la calotte crânienne sectionnée, on place la dure mère dans ses régions intéressantes. => Forme loge caverneuse autour de l'hypophyse. On place la tente du cervelet, on implante le départ de la cloison, début de la faux du cerveau qui s'implante sur la crista galli. Les gros sinus veineux sont donc délimités par une paroi de dure mère. Les sinus veineux - contingent antérieur du sinus veineux : De chaque côté de la tige pituitaire, un sinus est croisé par les nerfs oculomoteurs et artère : c’est le sinus caverneux. Il draine le sinus temporal (=sphéno pariétal) qui lui draine la vascularisation des hémisphère cérébraux. Ce sinus caverneux va drainer les veines ophtalmiques. Il draine les yeux et le contenu orbitaire, et va s'anastomoser avec les veines du massif facial, avec les veines jugulaires externe. Patho : Thrombophlébite du sinus caverneux en cas d’infection de la face. Quand un malade a une infection sur aile du nez, front par ex, faut le traiter sinon on peut avoir une exophtalmie, un syndrome infectieux sévère, une paralysie oculomotrice  on peut avoie une thrombophlébite extensive du sinus par staphyloccie malin de la face car contamination du sinus caverneux. L'émergence principale du sang veineux se fait par les sinus latéraux qui se continuent par les sinus sigmoïdes en veines jugulaires internes au niveau des foramen jugulaires. Les sinus latéraux, qui communiquent, reçoivent un gros sinus qui chemine dans la partie supérieure de la faux du cerveau  le sinus longitudinal supérieur. Et il reçoit dans le bord inférieur  sinus longitudinal inférieur. Ces sinus sup et inf commence à la partie antérieure de la faux du cerveau Dans la jonction entre la faux du cerveau et la tente du cerveau, se trouve le sinus droit. À l'extrémité antérieure du sinus droit se draine une grosse veine : grande veine cérébrale (ou ampoule veineuse de galien) correspondant au drainage veineux profond du Typeur : Baptiste Monier Correctrice : Mai thi Delespierre 15 Cédric Usureau

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cerveau. Sur le plan veineux, encore une fois, il y a une séparation entre territoire superficiel et profond. On a donc deux territoires veineux, mais la barrière n'est pas intangibles comme avec les artères : il a quand même une anastomose entre les deux Il y a toujours beaucoup d'anastomoses entre tout les territoires. Dans la loge de l'hypophyse, les sinus coronaire antérieur et postérieur unissent sinus caverneux droit et gauche. Dans l'attache de la tente du cervelet, on trouve le sinus pétreux supérieur unissant les sinus post et antérieur. Derrière le clivus, on trouve les sinus rétro-clivaux qui unissent coté droit et côté gauche.  Le système veineux est un système très anastomotique.

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Sinus veineux de la base, tente du cervelet en place

Confluences des sinus : Sur le même schéma que le précèdent, on enlève la tente du cervelet, on voit le trou occipital. On retrouve le sinus caverneux droit, gauche, ainsi que les artères carotides internes. - Le sinus veineux longitudinal supérieur se continue par le sinus latéral, qui traverse le foramen jugulaire et devient la veine jugulaire interne. Confluence entre sinus latéraux et sinus longitudinal supérieur.

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On retrouve le sinus pétreux supérieur, accompagné d'un deuxième sinus, sinus pétreux inférieur. Les sinus pétreux sont reliés au sinus caverneux.

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Le sang veineux peut se drainer vers les plexus épiduraux rachidiens au niveau du foramen magnum, par des petites veines (dites "in nomine" ou émissaire) au niveau des orifices de la base du crâne et par des veines diploïques transosseuses au niveau de la calotte crânienne vers les veines du cuir chevelu (circulation collatérales du nourrisson hydrocéphale au niveau du cuir chevelu et du front.  peut devenir une voie de suppléance extrême.

Rq : pour que la thrombophlébite ait des conséquences cliniques, il faut qu’elle soit importante, et touche souvent plusieurs sinus.

Sinus veineux de la base, tente du cervelet enlevé

sinus veineux de la convexité

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Sinus longitudinal supérieur : commence à la partie externe, chemine dans la partie haute et augmente progressivement de volume. Il se continue par le sinus latéral, franchit le foramen jugulaire interne et se poursuit en jugulaire interne.

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sinus caverneux : veines latérales du cerveau ou sylvienne, chemine sur le sillon latéral. Le sinus est relié aux sinus pétreux.

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Veines cérébrales : Elles passent en pont au dessus des sillons.

Certaines drainent le cerveau dans le sinus longitudinal supérieur (veines corticales), d’autres drainent dans la veine sylvienne. (Veines très largement communicante). Pour qu’une thrombophlébite soit symptomatique, jusqu’à ½ voire 2/3 sup, on peut sacrifier le SLS. Veine rétro-rolandique et anastomose entre veine sylvienne et sinus latéral = veine anastomotique temporale de LABBE. (Importance pour les neurochir).

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Le SLI se draine dans le carrefour au niveau de la tente et se draine dans le SLS par le sinus droit. Les 2 sinus (SLI et SLS) se continuent vers le foramen jugulaire (confluent des sinus).

Notion de circulation veineuse, superficielle et profonde : Si on lèse la veine qui draine la circulation profonde : on est quasi sur de tuer le malade. Cette veine volumineuse est l’ampoule de Galien ou grande veine cérébrale, (elle draine toute la partie profonde du cerveau). On trouve une 2ème veine : la veine basale, drainant aussi la partie profonde du cerveau. Diagnostic des lésions profondes du cerveau (en imagerie). Un territoire profond (« correspondant aux noyaux gris centraux »). Entre les veines corticales et profondes, on a des possibilités de suppléance de circulation (anastomoses veineuses transcérébrales, se développant dans les processus de thrombophlébite).

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Dans la faux du cerveau, on retrouve le sinus longitudinal supérieur et le sinus longitudinal inférieur. A la jonction tente du cervelet et duremère de la convexité, on retrouve le sinus latéral à la base postérieure. (Drainage de veines temporales). On retrouve une grosse veine (veine sylvienne profonde et insulaire) : les veines « vers le haut et vers le bas » communiquent ensemble. Le cervelet se draine vers les sinus de voisinage. Le sinus latéral a des possibilités de drainage vers l’axe rachidien. Et des veines corticales de SB et cortex s’y drainent.

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Territoire veineux profond : - veines dans la fissure cérébrale transverse, - veines basales ou basilaires : contournent le TC, dans ces veines se drainent les noyaux gris profonds, la capsule et les structures profondes du cerveau. - veines cérébrales internes et profondes (au dessus du V3) Il y a possibilité d’une circulation transcérébrale dans les processus pathologiques : système veineux permettant la communication entre profond et superficiel. Les suppléances (trans-cérébrales) peuvent épargner les malades dans les thrombophlébites. (si elles ont le temps de se mettre en route).

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