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Polygone de Willis
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Le polygone de Willis (Cercle artériel du cerveau) est un cercle anastomotique situé à la base du cerveau. Cette anastomose connecte les deux principaux systèmes artériels du cerveau, les artères carotides internes et les systèmes vertébrobasilaires (artères vertébrale et basilaire). Il est constitué de quatre vaisseaux appariés ainsi que d’un vaisseau non apparié doté de nombreuses ramifications connectées au cerveau.
La fonction principale du polygone de Willis est d’apporter un flux sanguin collatéral entre les systèmes artériels antérieur et postérieur du cerveau. Il offre également un itinéraire alternatif au flux sanguin entre les hémisphères cérébraux gauche et droit. Le polygone de Willis protège ainsi le cerveau contre les risques d'ischémie et les AVC en cas d'obstruction ou de lésion vasculaire.
Cet article traite de l’anatomie et de la fonction du polygone de Willis.
| Structure | Anastomose polygonale d’artères de différent calibre |
| Localisation | Fosse interpédonculaire à la base du cerveau |
| Artères |
De l’aspect antérieur à l’aspect postérieur : Artère communicante antérieure (provenant de l’artère cérébrale antérieure) Artères cérébrales antérieures (provenant de l’artère carotide interne) Artères carotides internes (provenant de l’artère carotide commune) Artères communicantes postérieures (provenant de l’artère cérébrale postérieure) Artères cérébrales postérieures (branches de l’artère basilaire) |
| Circulation cérébrale |
Circulation antérieure : Artères carotides internes, artères cérébrales antérieures, artère communicante antérieure et artères cérébrales moyennes Circulation postérieure : Artères vertébrales, artère basilaire, artères cérébrales postérieures et artères communicantes postérieures |
| Fonctions | Forme des connexions anastomotiques entre les circulations cérébrales antérieure et postérieure, et assure l’apport sanguin artériel au cerveau via plusieurs branches |
Artères du polygone de Willis
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Le polygone de Willis est situé sur la face inférieure du cerveau, au sein de la citerne interpédonculaire de l’espace subarachnoïdien. Il entoure diverses structures dans la fosse interpédonculaire (dépression à la base du cerveau), notamment le chiasma optique et l’infundibulum de l’hypophyse.
Bien qu’il soit sujet à d’importantes variations anatomiques, le polygone de Willis est généralement composé de trois artères cérébrales et de deux artères communicantes qui relient les artères carotides internes au système vertébrobasilaire. Les artères carotides internes vascularisent la majeure partie de la partie antérieure du cerveau. Le système vertébrobasilaire, composé de deux artères vertébrales et d’une artère basilaire, vascularise le lobe occipital, le tronc cérébral et le cervelet.
Arc antérieur du polygone de Willis
À l’avant, l’artère communicante antérieure forme un canal anastomotique entre les artères cérébrales antérieures droite et gauche, branches terminales des artères carotides internes dans la cavité crânienne. Les artères cérébrales antérieures se dirigent vers la région antéromédiale de la fissure interhémisphérique (longitudinale) du cerveau pour vasculariser les régions médianes des cortex frontal, pariétal et cingulaire, ainsi que le corps calleux.
Au point de connexion entre l’artère cérébrale antérieure et l’artère carotide interne, cette dernière donne naissance à une branche terminale latérale, connue sous le nom d’artère cérébrale moyenne. Avec l’artère communicante antérieure et les artères cérébrales moyennes, les artères cérébrales antérieures forment la circulation cérébrale antérieure.
Arc postérieur du polygone de Willis
L’arc postérieur du polygone de Willis est formé par les artères cérébrales postérieures, de chaque côté, et les artères communicantes postérieures, qui relient les artères cérébrales postérieures aux artères carotides internes ipsilatérales.
Les artères vertébrales droite et gauche s’unissent au niveau de la jonction pontomédullaire pour former l’artère basilaire. L’artère basilaire interne se divise ensuite en deux artères cérébrales postérieures au niveau du bord supérieur du pont.
Les artères vertébrales, l’artère basilaire, les artères cérébrales postérieures ainsi que les artères communicantes postérieures constituent la circulation cérébrale postérieure. Les artères cérébrales postérieures, par leurs branches centrales et corticales, vascularisent le lobe occipital du cerveau, la face inférieure des lobes temporaux, le mésencéphale, le thalamus et le plexus choroïde des ventricules latéraux et du troisième ventricule.
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Fonctions
Le rôle principal du polygone de Willis est de former des anastomoses entre les artères carotides internes et le système artériel vertébrobasilaire situé au niveau de la face ventrale du cerveau. Ces connexions établissent un lien entre les circulations cérébrales antérieure et postérieure. Ces voies sont particulièrement importantes en cas d'obstruction d'un vaisseau, puisqu’elles offrent une voie de circulation alternative au flux sanguin. Il est important de noter que, bien que les connexions anatomiques du polygone de Willis soient généralement complètes, certaines parties du polygone peuvent être fonctionnellement limitées en raison des importantes variations de taille des artères qui le composent, ce qui restreint le flux sanguin normal dans ces régions.
Plusieurs petites artères perforantes (centrales) émergent du polygone de Willis, dont beaucoup pénètrent dans le cerveau à travers les espaces (substances) perforés antérieur et postérieur, des zones de matière grise situées au niveau du cerveau antérieur basal et de la fosse interpédonculaire, respectivement. Ces artères perforantes vascularisent les structures environnantes situées sur la face ventrale du cerveau, telles que le chiasma optique, l’hypophyse, les corps mamillaires et la glande pinéale. De plus, elles assurent l’approvisionnement sanguin des structures profondes du cerveau, y compris la capsule interne, les noyaux gris centraux et le thalamus.
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Notes cliniques
Accidents vasculaires cérébraux
Le polygone de Willis joue un rôle critique dans le maintien de la vascularisation cérébrale, en particulier en cas d’obstruction ou de rupture d’un vaisseau sanguin dans le contexte d’un accident vasculaire cérébral (AVC). Sa structure anastomosée fournit des voies alternatives au flux sanguin, pouvant compenser une potentielle obstruction dans l'une des principales artères cérébrales. Ce mécanisme compensatoire n’est malheureusement pas toujours suffisant pour prévenir l’ischémie, notamment si l’accident vasculaire est d’ampleur importante. Les variations anatomiques du polygone de Willis, exposées plus haut, peuvent également en limiter l’efficacité et laissent ainsi certaines régions du cerveau vulnérables à une réduction de l’apport sanguin. Une telle défaillance peut être lourde de conséquences, entraînant des troubles allant de déficits neurologiques à la mort dans les cas les plus graves.
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Kim Bengochea, Université Regis, Denver
