O sistema vértebro-basilar e o sistema carotídeo interno são responsáveis pela irrigação do encéfalo. No sistema carotídeo interno, a artéria carótida interna penetra no crânio pelo canal carotídeo do osso temporal, atravessa o seio cavernoso formando o sifão carotídeo, perfura a dura-máter e a aracnoide. Seus ramos terminais são as artérias cerebrais média e anterior; outros ramos importantes incluem as artérias oftálmica, comunicante posterior e corióidea anterior. No sistema vértebro-basilar, as artérias vertebrais sobem no pescoço pelos forames transversos, perfuram a membrana atlantoccipital, a dura-máter e a aracnoide e penetram no crânio pelo forame magno; dão origem às artérias espinais posteriores, espinal anterior e cerebelares inferiores posteriores. Ao nível do sulco bulbo-pontino, as artérias vertebrais juntam-se para formar a artéria basilar, que origina as artérias cerebelar superior, cerebelar inferior anterior e do labirinto, além dos ramos pontinos; os ramos terminais são as artérias cerebrais posteriores direita e esquerda.
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