POLYGONE DE WILLIS: LOCALISATION, ANATOMIE ET FONCTIONS - ANATOMIE ET PHYSIOLOGIE - 2025

Le polygone de Willis, également appelé anneau de Willis ou cercle artériel cérébral, est une structure artérielle en forme d'heptagone qui se situe à la base du cerveau. Cette structure est composée de deux groupes d'artères: les artères carotides internes et le système vertébrobasilaire. Ce dernier est composé de deux artères vertébrales et de l'artère basilaire.

Ce réseau est organisé antéropostérieurement. Autrement dit, les artères carotides et leurs branches alimentent la zone antérieure et les artères vertébrales et leurs branches se trouvent dans la partie postérieure.

Le polygone de Willis entouré dans l'image. John A Beal, PhD Dep't. of Cellular Biology & Anatomy, Louisiana State University Health Sciences Center Shreveport / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.5)

Ce polygone artériel est le principal responsable de l'irrigation cérébrale. Autrement dit, il fournit du sang au cerveau et aux zones environnantes. Il est souvent décrit comme un système d'anastomose. Cela signifie qu'il est constitué d'un réseau de connexions entre les artères.

La plupart des individus ont un polygone Willis complet. Cependant, une bonne communication entre leurs structures a été identifiée chez un peu moins de la moitié de la population.

Cette structure avait déjà été observée par d'autres médecins. Bien que ce soit le médecin anglais Thomas Willis (1621-1675) qui le décrit le plus clairement dans son livre Cerebral Anatome, en 1664.

Emplacement

Le polygone de Willis est à la base du cerveau. Il entoure la tige de la glande pituitaire, le chiasme optique et l'hypothalamus.

Le cerveau a un apport sanguin plus complexe composé de quatre grandes artères qui forment deux grands systèmes vasculaires: le système vertébrobasilaire et le système antérieur. La fusion des deux donne naissance au polygone Willis.

Représentation du circuit artériel cérébral ou polygone de Willis

Anatomie

Le polygone de Willis est une structure anatomique en forme d'heptagone. Il est constitué d'une anastomose (connexion) entre les structures artérielles du système circulatoire antérieur et postérieur. Ce polygone est composé des artères suivantes:

Polygone de Willis antérieur

Il est constitué de l'artère carotide interne et alimente le flux sanguin vers l'avant du cerveau. Il irrigue la plupart des hémisphères cérébraux. Ainsi que certaines structures profondes telles que le noyau caudé, le putamen ou des structures voisines telles que l'orbite.

Les artères carotides internes proviennent des artères carotides communes gauche et droite. Plus précisément, ils proviennent de la bifurcation des artères carotides communes au niveau de la quatrième vertèbre cervicale.

Les artères carotides internes donnent naissance à différentes branches:

- Artère ophtalmique: elle irrigue la partie de l'orbite. Ainsi, il fournit du sang aux paupières et à la rétine, entre autres.

- Artère cérébrale moyenne: c'est la branche la plus grande et la plus directe de l'artère carotide interne, étant la plus vulnérable aux embolies. Il fournit du sang au cortex de l'insula et à d'autres zones adjacentes.

- Artère cérébrale antérieure: elle alimente les zones motrices du cerveau telles que les zones de Brodmann 4 et 6, et les zones sensorielles telles que celles de Brodmann 1, 2 et 3. Ils fournissent également la zone orbitofrontale du lobe frontal, ainsi que les noyaux de miction et de défécation.

- Artères striées: elles irriguent la capsule interne, le thalamus et les noyaux gris centraux.

- Artère choroïde antérieure: assure le flux sanguin vers les plexus choroïdes. Par ses branches, il alimente également le chiasme optique, les voies optiques, la capsule interne et le noyau géniculé latéral.

- Artère communicante antérieure: consiste en une artère très courte qui relie les artères cérébrales antérieure, droite et gauche.

- Artères communicantes postérieures: elles rejoignent l'artère carotide interne et l'artère cérébrale postérieure.

Artère à la base du cerveau. User Uwe Gille Derivative work: Skeptic0 traductions par Dalton2 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Polygone postérieur de Willis

Il est composé des artères vertébrales. Cette moitié du polygone assure la circulation sanguine. Principalement au cervelet, au tronc cérébral et à l'arrière des hémisphères cérébraux.

Deux artères vertébrales issues de l'artère sous-clavière se rejoignent au bord inférieur du tronc cérébral, formant une seule artère: l'artère basilaire. Tous ses composants constituent le système vertébrobasilaire. Les branches suivantes partent de l'artère basilaire:

- Artère pontine: elles impliquent de petites branches de l'artère basilaire. Ils fournissent du sang à la partie ventrale du noyau pontin et à la partie latérale du pont.

- Artère cérébelleuse supérieure: régule la circulation sanguine du pont, du mésencéphale et de la zone supérieure du cervelet.

- Artère cérébelleuse antérieure: achemine le sang vers la surface inférieure de l'hémisphère cérébelleux.

- Artère cérébrale postérieure: elle alimente les pédoncules cérébraux et le tractus optique, ainsi que la partie inféromédiale des lobes occipital et temporal. Il fournit également du sang aux zones visuelles (zones Brodmann 17, 18 et 19).

D'autre part, les branches suivantes proviennent de l'artère vertébrale:

- Artère cérébelleuse inférieure-postérieure: c'est la branche principale de l'artère vertébrale. Il permet la circulation sanguine dans le plexus colloïdal du quatrième ventricule. La zone adjacente de la moelle et la zone postérieure des hémisphères cérébelleux.

- Artère spinale antérieure: elle est située dans la fissure médiane de la moelle épinière et alimente toute la moelle épinière antérieure, ainsi que la colonne grise postérieure.

- Artère vertébrale postérieure: elle alimente en sang les colonnes postérieures de la moelle épinière.

Fonction

Ce cercle génère une communication essentielle dans l'apport sanguin entre le cerveau antérieur et le cerveau postérieur. Il permet également au flux sanguin de s'égaliser entre les deux côtés du cerveau (hémisphères gauche et droit).

La fonction principale du cercle de Willis semble être de fournir une voie alternative en cas d'occlusion de l'approvisionnement en sang dans la voie habituelle. Par exemple, si le flux sanguin dans l'artère carotide interne gauche est bloqué, le sang ne peut pas atteindre l'avant gauche du cerveau.

Vue de dessus du cercle de Willis.

Grâce au cercle de Willis, le sang peut atteindre cette zone par l'artère de communication antérieure à partir de l'artère carotide interne droite.

Ce réseau d'artères a pour fonction de permettre une répartition correcte de la circulation cérébrale en cas de lésion ou de diminution du débit sanguin dans un ou plusieurs vaisseaux voisins. Cette redistribution dépend de la présence et de la taille des vaisseaux sanguins existants.

Implication du polygone Willis

Cercle de Willis avec les emplacements les plus courants des anévrismes rompus marqués. Source: Gray's Anatomy of the Human Body, initialement publié en 1918. Dossier du domaine public

Si le flux sanguin vers une partie quelconque de cette structure est obstrué, les zones d'irrigation sont laissées sans oxygène ni nutriments. Cela conduit à des lésions cérébrales qui peuvent se manifester par divers symptômes, en fonction de la zone touchée.

Certaines conséquences en sont la paralysie ou la faiblesse au milieu du corps, les changements de personnalité, l'aphasie, la perte de sensation des extrémités, des problèmes visuels tels que l'hémianopie, etc.

Références

1. Cercle de Willis. (sf). Récupéré le 11 avril 2017 sur KENHUB: kenhub.com.
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