L’anatomie du cercle de Willis

Le cercle de Willis est un groupe de vaisseaux sanguins dans le cerveau qui forment une structure continue ressemblant à un cercle. Ces artères alimentent en sang une grande partie du cerveau et fonctionnent comme un système de « sécurité » si l’une des artères est bloquée ou rétrécie.

Le cercle de Willis porte le nom de Thomas Willis (1621-1675), un médecin anglais qui a identifié pour la première fois cette structure de vaisseaux sanguins en 1664.

La plupart du temps, le sang circulera dans le cercle de Willis sans interruption. Cependant, certaines conditions peuvent interférer avec la circulation, notamment un accident vasculaire cérébral (causé par l’interruption du flux sanguin vers le cerveau) et un anévrisme cérébral (le renflement anormal d’une artère du cerveau).

Cet article décrit l’anatomie et la fonction du cercle de Willis, y compris les conditions médicales qui peuvent l’affecter négativement.

Anatomie du cercle de Willis

Le cercle de Willis est constitué d’artères. Les artères sont les vaisseaux sanguins qui transportent le sang oxygéné du cœur vers les tissus du corps.

Le cercle de Willis est situé au centre du cerveau, à proximité de deux autres structures importantes : l’hypophyse (qui agit comme une « glande maîtresse » en régulant la production d’hormones) et le chiasma optique (qui transmet les informations des nerfs optiques des yeux au cerveau).

Le cercle de Willis est une structure symétrique relativement petite avec une circonférence de quelques centimètres seulement. Chaque vaisseau sanguin du cercle a un diamètre compris entre 1,5 et 2,5 millimètres.

Le cercle de Willis est composé des artères suivantes :

• Artères cérébrales postérieures gauche et droite (ACP)fournir du sang à l’arrière du cerveau. Cela comprend le lobe occipital (qui intègre la vision), le tronc cérébral (qui contrôle les mouvements et la respiration des yeux et du visage) et le cervelet (qui régule la coordination). 
• Artères carotides internes gauche et droite (ICA)approvisionne en sang le milieu du cerveau. Cela inclut le lobe pariétal (qui traite les informations sensorielles comme le toucher et la douleur) et le lobe temporal (qui facilite l’audition et la mémoire).
• Artères cérébrales antérieures gauche et droite (ACA)alimentent en sang le lobe frontal situé à l’avant du cerveau. Il s’agit de la partie du cerveau impliquée dans la prise de décision, la maîtrise de soi, la réflexion, la planification, les émotions et les mouvements physiques.

Le cercle des Volontés est complété par les deux artères « communicantes » :

• Leartère communicante intérieuresingulièrement connecte l’ICA droit et gauche.
• Leartères communicantes postérieures gauche et droiteconnectez le PCA gauche à l’ACA gauche et le PCA droit à l’ACA droit.

Fonction du Cercle de Willis

La fonction du cercle de Willis est de permettre la « circulation collatérale ». C’est à ce moment-là que le flux sanguin est redirigé en cas d’obstruction de quelque nature que ce soit.

Si une partie du cercle devient bloquée (appelée ischémie) ou rétrécie (appeléesténose) ou si l’une des artères alimentant le cercle devient bloquée ou rétrécie, le sang des autres vaisseaux peut « contourner ce cercle », fournissant suffisamment de sang pour éviter d’endommager les tissus.

Cela peut limiter les dommages causés lors d’événements graves comme un accident vasculaire cérébral.

Flux sanguin redondant
Le cercle de Willis sert de système de secours (redondance) si le flux sanguin est soudainement réduit. Si le PCA, l’ICA ou l’ACA se bloque, le sang peut être redirigé vers les artères communicantes pour compenser partiellement ou totalement la perte.

Différences structurelles

Le cercle de Willis peut varier considérablement d’une personne à l’autre, avec seulement 30 % environ des personnes ayant une structure classique (intacte).Cela peut expliquer pourquoi certaines personnes sont plus vulnérables aux blessures graves causées par un accident vasculaire cérébral ou un anévrisme, tout simplement parce que le sang n’est pas redirigé aussi efficacement qu’il pourrait l’être.

L’une des variations les plus courantes est l’absence d’artère communicante postérieure. Un autre problème est le fait d’avoir une grande artère communicante postérieure et une petite ACP, ce qui nécessite que l’ACI dessert une grande partie de l’arrière du cerveau.Les deux peuvent avoir de graves conséquences si le PCA est bloqué.

Une autre variation potentiellement grave est uneazygosartère cérébrale antérieure (azygos ACA) dans laquelle une seule ACI alimente les deux ACA. Un blocage de l’ACI peut causer des problèmes des deux côtés du cerveau.

Toutes les variations n’ont pas de conséquences graves, voire aucune conséquence. Il s’agit notamment de variantes dans lesquelles les artères communicantes sont dupliquées ou divisées en plusieurs branches. Ceux-ci peuvent encore assurer une circulation collatérale en cas d’ischémie artérielle ou de sténose.

Conditions associées

Plusieurs conditions peuvent affecter le cercle de Willis en provoquant une ischémie, une sténose ou une hémorragie (saignement).

Anévrisme cérébral

Un anévrisme cérébral est un défaut dans lequel une artère du cerveau développe une poche bombée. Le renflement peut exercer une pression sur certains nerfs, provoquant un dysfonctionnement de ceux-ci.

Un anévrisme dans le cercle de Willis peut empiéter sur le chiasma optique, entraînant une perte de vision de la vision centrale ou de la vision périphérique d’un ou des deux yeux. La pression exercée sur l’hypophyse peut provoquer une surproduction ou une sous-production d’hormones qui maintiennent le fonctionnement normal du corps.

Les petits anévrismes cérébraux, souvent décrits comme des anévrismes à baies, peuvent provoquer des maux de tête, de la fatigue, des étourdissements et des difficultés de concentration.

La rupture spontanée d’un anévrisme est une préoccupation plus importante. Si cela se produit dans le cercle de Wilis, vous ressentirez probablement une raideur de la nuque, de graves maux de tête, des vomissements, des engourdissements, une faiblesse, des pupilles anormales et une perte de conscience.La mort est probable dans 35 à 50 % des cas.

Accident vasculaire cérébral

Un accident vasculaire cérébral est l’interruption du flux sanguin vers le cerveau, empêchant l’apport d’oxygène et de nutriments dont le cerveau a besoin pour fonctionner et survivre. La perte de sang provoque la mort des tissus, entraînant des symptômes d’accident vasculaire cérébral.

Même avec un cercle de Willis intact, l’interruption du flux sanguin ne peut pas toujours être entièrement compensée si la perturbation est grave.

Il existe deux principaux types d’accidents vasculaires cérébraux pouvant concerner le cercle de Wilis :

• AVC ischémiquese produit lorsqu’un caillot sanguin ou une plaque artérielle est transporté vers une artère du cerveau et la bloque. Il représente environ 85 % des accidents vasculaires cérébraux.
• L’accident vasculaire cérébral hémorragique se produit lorsqu’un vaisseau sanguin affaibli dans le cerveau se rompt, empêchant l’apport de sang à de grandes parties du cerveau.

Lésion cérébrale traumatique

Un traumatisme crânien grave peut étirer ou déchirer une artère du cercle de Willis. Si l’artère saigne, la redondance intégrée peut ne pas être en mesure de compenser la perturbation et affecter la circulation sanguine en aval du cercle.

Même si aucun saignement ne se produit, l’inflammation du cerveau peut exercer une pression sur les vaisseaux du cercle de Willis et réduire le flux sanguin. Un exemple de traumatisme crânien non hémorragique est une commotion cérébrale, entraînant des symptômes tels que des maux de tête, des étourdissements, des nausées, des vomissements et de la confusion.

Syndrome de vol sous-clavier

Le syndrome de vol sous-clavier survient lorsque l’artère sous-clavière du bras devient étroite, provoquant le reflux du sang dans une ACP plutôt que son évacuation. Cela peut « voler » le sang des autres artères du cercle de Willis, entraînant des symptômes neurologiques généralisés tels que des étourdissements, des modifications de la vision, une perte auditive, des difficultés à marcher et des difficultés à parler. 

La plupart des cas sont relativement bénins, mais certains peuvent nécessiter une intervention médicale.

Traitement et réadaptation

Si vous souffrez d’une maladie ou d’une blessure qui affecte le cercle de Willis, le traitement peut souvent être assez complexe.

Par exemple, si vous souffrez d’un anévrisme, votre équipe médicale peut décider d’adopter une approche de surveillance et d’attente en raison des risques associés à la chirurgie de l’anévrisme. En revanche, ils peuvent être amenés à agir immédiatement s’il existe un risque élevé de rupture.

Pour d’autres défauts, des procédures moins invasives comme l’angioplastie et la pose de stent peuvent aider à inverser la sténose. Plutôt que d’accéder au cerveau par le crâne, un cathéter (tube) étroit peut être enfilé dans un vaisseau sanguin de votre cou ou de votre aine jusqu’au site du rétrécissement.

En cas d’accident vasculaire cérébral, la première ligne de traitement consiste à limiter les lésions cérébrales avec des anticoagulants (anticoagulants) et d’autres médicaments. Par la suite, vous pourriez avoir besoin d’une rééducation approfondie en fonction des vaisseaux sanguins touchés.

Par exemple, si vous avez subi un accident vasculaire cérébral dû à l’ACA, vous pourriez avoir besoin d’une rééducation cognitive plus poussée. Si vous avez subi un accident vasculaire cérébral affectant l’ACP, vous aurez peut-être besoin d’une rééducation motrice supplémentaire.