Neurosciences/La vascularisation du système nerveux central

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Comme tous les organes, le cerveau et la moelle épinière doivent être alimentés en nutriments pour fonctionner. Si le liquide céphalo-rachidien répond en partie à ce besoin, il est loin de suffire à lui seul. La majorité des nutriments et ions utilisés par le système nerveux central sont apporté par le sang. Le cerveau et la moelle épinière sont richement vascularisée, via diverses artères et veines.

La vascularisation cérébrale[modifier | modifier le wikicode]

Vascularisation de la tête et du cerveau par la carotide et les artères vétérables.

Le cerveau est alimenté par quatre artères, dont les non moins célèbres artères carotides du cou sont certainement celles qui viennent immédiatement à l'esprit. Celles-ci innervent non seulement le cerveau, mais aussi le visage, le crane et l'ensemble de la tête. Chaque carotide se subdivise en deux sous-artères : la carotide interne et la carotide externe, la première alimentant le cerveau, l'autre alimentant le reste de la tête, dont le visage. Plusieurs artères annexes partent des artères carotides. Par exemple, l'artère hypophysaire alimente l'hypophyse en sang. Citons aussi l'artère ophtalmique, qui alimente la rétine.

Aux deux artères carotides (une à gauche et une à droite), il faut ajouter deux artères cachées dans le cou : les artères vertébrales. Celles-ci fusionnent un peu en-dessous du cou pour donner l'artère basilaire. Les artères vertébrales et l'artère basiliaire se divisent en plusieurs artères, certaines innervant le cervelet, d'autres le tronc cérébral, d'autres le cerveau. Dans le détail, huit artères partent de l'artère basiliaire pour innerver le cervelet : ce sont les artères inféro-inférieures (droite et gauche), inféro-postérieures (droite et gauche) et l'artère cérébelleuses supérieures (droite et gauche). D'autres artères sortant de l'artère basiliaire vont innerver le myélencéphale : ce sont les artères pontiques.

Artères qui innervent le myélencéphale et le métencéphale.

Le polygone de Willis[modifier | modifier le wikicode]

Un peu au-dessus du pont, l'artère basiliaire se divise en deux artères cérébrales postérieures. Ces deux artères vont alors se lier aux artères "carotides" dans un système d'artères relativement complexe, localisé à la base du cerveau : le cercle de Willis. ce système n'est cependant qu'une représentation schématique, assez mal respectée dans la réalité : moins de 40% des personnes ont un cercle de Willis complet. Ce cercle a une importance capitale pour l'alimentation cérébrale. En cas d'ischémie (une artère qui se bouche) située avant ou dans le cercle de Willis, le cercle permet de maintenir l'alimentation du cerveau. En effet, il fait converger plusieurs artères pour redistribuer leur flux dans plusieurs artères cérébrales, qui alimentent le cerveau.

Vascularisation du cortex[modifier | modifier le wikicode]

De ce cercle partent diverses artères qui innervent le reste du cerveau. Une artère, l'artère choroïde, alimente les ventricules (notamment les plexus choroïdes), ainsi que l'hippocampe. Enfin, trois artères principales se chargent de l'alimentation en sang du cerveau (notamment du cortex) :

  • l'artère cérébrale antérieure ;
  • l'artère cérébrale moyenne ;
  • l'artère cérébrale postérieure.

Ces trois artères alimentent chacune un territoire cérébral bien délimité, ce qui est d'une importance clinique capitale. Cela permet, lors d'un AVC, de déterminer facilement quelle artère s'est bouchée en fonction des symptômes ressentis : à chaque ensemble de symptômes correspond une aire cérébrale particulière lésée et donc un territoire artériel bien précis. Ces trois artères se subdivisent elles-mêmes en artères dites terminales, qui alimentent chacune une zone bien délimitée du cerveau, de quelques centimètres cubes. Toute obstruction de ces artères entrainera des dommages localisés à la zone alimentée.

Drainage veineux du cerveau[modifier | modifier le wikicode]

Le sang, après avoir circulé dans les capillaires cérébraux, converge vers un système de veines relativement compliqué. Celui-ci prend naissance dans les méninges, qui sont remplies de minuscules veines. Celles-ci convergent progressivement vers deux veines principales, qui jouxtent la carotide : les fameuses veines jugulaires.

2133 Head and Neck Veins

Les maladies vasculaires cérébrales[modifier | modifier le wikicode]

Les artères et veines du cerveau ne sont pas exemptes de quelconques maux. Elles peuvent se rompre ou se boucher, ce qui entraine alors un accident vasculaire cérébral. Il en existe deux grands types : l'accident hémorragique et l'accident ischémique. Le premier se produit quand une artère ou une veine cérébrale se brise, se rompt, laissant le sang s'échapper dans le tissu cérébral : il se forme alors un hématome dans le cerveau. Celui-ci compresse le cerveau, ce qui fait augmenter la pression intracrânienne, entrainant des lésions cérébrales diverses. L'accident ischémique se produit quand une artère ou une veine se bouche. Le cerveau n'est alors plus alimenté en sang, ce qui entraine la mort des neurones. Les AVC ischémiques sont plus fréquents que leur pendants hémorragiques : environ 80% des AVC sont de type ischémique. Ils sont aussi plus fréquents avec l'âge.

Ischémies cérébrales et méningées[modifier | modifier le wikicode]

Les caillots se forment généralement au niveau du cœur, et remontent vers le cerveau par l'aorte. Les ischémies de ce type bouchent souvent les artères antérieures, postérieures ou moyenne. Plus rarement, les caillots se forment par accumulation de graisse dans les artères cérébrales elles-mêmes. Dans ce cas, ce sont des artères plus petites qui se bouchent. Les lésions sont alors plus localisées dans le cerveau, donnant des déficits moins marqués, mais assez importants malgré tout. Les patients atteints d'hypertension ou de diabète sont plus enclins à voir les petites artères se boucher.

Une fois l'artère bouchée, les neurones qui suivent le caillot sont sous-alimentés en oxygène. Cela a une conséquence sur les neurones. Si la perfusion sanguine reste supérieure à 22mL par minute, les conséquences seront transitoires. Les neurones survivent et peuvent reprendre leur fonctionnement normal une fois la perfusion sanguine normale rétablie. Au-delà, tout dépendra de la durée de l'ischémie. Si l'ischémie ne dure pas longtemps, les neurones peuvent survivre et reprendre un fonctionnement normal. Mais au-delà d'une durée de quelques minutes, les neurones commencent par mourir. Le métabolisme cérébral cesse au bout de quelques minutes, entrainant des dysfonctionnements des pompes à sodium et potassium, ce qui entraine un œdème cérébral. L'arrêt de la circulation se double alors d'un gonflement cérébral qui compresse le cerveau. Les médecins font la distinction entre infarctus cérébral transitoire, qui dure moins de 24 heures, et infarctus cérébral caractérisé, qui dure plus de 24 heures. Les premiers ot des conséquences moins graves, bien qu'importantes. Les AVC caractérisés se traduisent pas une mort d'une grande partie de l'encéphale, causant des déficits majeurs.

Hémorragies cérébrales et méningées[modifier | modifier le wikicode]

L'hémorragie cérébrale se traduit par les mêmes conséquences que l'ischémie, les neurones étant moins bien alimentés en sang et le cerveau gonflant. Les hémorragies cérébrales et méningées sont parfois causées par la rupture d'un vaisseau liée à une hypertension artérielle. Mais elle proviennent le plus souvent de défauts dans les vaisseaux sanguins, nommés anévrismes. ces anévrismes prennent souvent la forme de dilatations de la paroi des vaisseaux, en forme de petits sacs. Ceux-ci sont relativement fragiles, et peuvent céder sous la pression artérielle. La majorité des anévrismes se forment sur le polygone de Willis, environ 90%. Plus rarement, l'ischémie est la conséquence de la compression d'une artère, généralement résultante de la croissance d'une tumeur.

Localisation habituelle des anévrismes cérébraux sur le polygone de Willis.
Classification des hémorragies du système nerveux central.

L'hémorragie peut se produire aussi bien dans le cerveau que dans les méninges. Les hémorragies des méninges sont appelées des hémorragies extra-axiales. On les classes en trois types, suivant que l'hémorragie aie lieu entre a dure-mère et l’arachnoïde, entre l’arachnoïde et la pie-mère, ou entre la pie-mère et le cerveau. On parle respectivement d'hémorragie épidurale (dans l'espace épidural), subdurale (dans l'espace subdural), ou sub-arachnoide (dans l'espace arachnoïde). les hémorragies cérébrales peuvent se produire soit dans le cerveau, soit dans les ventricules. Suivant le cas, on parle d'hémorragie intra-parenchymateuse ou intraventriculaire.

Dans les tous les cas, on observe des symptômes neurologiques, ainsi qu'un syndrome méningé typiques d'une augmentation de la pression intracrânienne : maux de tête soudains, vomissements, perturbations de la conscience et Œdème papillaire. Des déficits neurologiques sont aussi fréquents. Mais les symptômes sont cependant différents entre les hématomes cérébraux et les hématomes méningés. Les hématomes cérébraux se traduisent par des déficits neurologiques immédiats, soudains, les autres symptômes apparaissant progressivement. Les maux de tête apparaissent notamment progressivement, après les symptômes neurologiques. Les hématomes méningés se traduisent par le syndrome inverse : il se traduit r un syndrome méningé soudain, les déficits neurologiques apparaissant progressivement et lentement après les maux de tête. Les maux de tête sont tellement soudains qu'ils sont décrits par les victimes comme "un coup de batte de baseball dans la tête". La raideur de la nuque permet souvent de faire la différence.

Lors de son installation, l'hématome cérébrale compresse le cerveau, ce qui fait augmenter la pression intracrânienne. Cette augmentation de pression cause des lésions aux endroits proches de l'hématome, mais peut aussi avoir d'autres conséquences. La pression peut repousser le cerveau vers des orifices présents naturellement sur le crane : c'est ce qu'on appelle l'engagement. Par exemple, le cerveau peut être repoussé vers le foramen magnum, le trou à la base du crane qui laisse passer la moelle épinière : on parle alors d'engagement des amygdales cérébelleuses. Enfin, le cortex temporal peut s'engager dans la tente du cervelet, donnant l'engagement temporal. Dans les deux cas, la formation réticulée est compressée, ce qui entraine des troubles de la conscience et de la vigilance, ainsi que des dysfonctionnement de la respiration et des fonctions autonomes. Comme autre possibilité, le cerveau peut s'engager dans la fente située entre les deux hémisphères : c'est l'engagement sous-falcoriel. Il entraine un déplacement du troisième ventricule et du corps calleux. Celui-ci est un peu moins grave que les deux précédents. Dans tous les cas, l'engagement est une urgence médicale qui met en jeu le pronostic vital.