El suministro total de sangre del cerebro y la médula espinal depende de dos conjuntos de ramas de la aorta dorsal. Las arterias vertebrales surgen de las arterias subclavias y las arterias carótidas internas son ramas de las arterias carótidas comunes. Las arterias vertebrales y las diez arterias medulares que surgen de las ramas segmentarias de la aorta proporcionan la vascularización primaria de la médula espinal. Estas arterias medulares se unen para formar las arterias espinal anterior y posterior . Si alguna de las arterias medulares está obstruida o dañada (durante la cirugía abdominal, por ejemplo), el suministro de sangre a partes específicas de la médula espinal puede verse comprometida. El patrón de daño neurológico resultante difiere según se interrumpa el suministro a la arteria posterior o anterior. Como podría esperarse de la disposición de las vías neuronales ascendentes y descendentes en la médula espinal, la pérdida del suministro posterior generalmente conduce a la pérdida de las funciones sensoriales, mientras que la pérdida del suministro anterior causa con mayor frecuencia déficit motores.
El cerebro recibe sangre de dos fuentes: las arterias carótidas internas , que surgen en el punto donde se bifurcan las arterias carótidas comunes, y las arterias vertebrales. Las arterias carótidas internas se ramifican para formar dos arterias cerebrales principales, las arterias cerebrales anterior y media. . Las arterias vertebrales derecha e izquierda se unen a nivel de la protuberancia en la superficie ventral del tallo cerebral para formar la arteria basilar media . La arteria basilar se une al suministro de sangre de las carótidas internas en un anillo arterial en la base del cerebro (en las proximidades del hipotálamo y de los pedúnculos cerebrales) llamado círculo de Willis. Las arterias cerebrales posteriores surgen en esta confluencia, al igual que dos pequeñas arterias puente, las arterias comunicantes anterior y posterior . Combinar las dos principales fuentes de suministro vascular cerebral a través del círculo de Willis probablemente mejora las posibilidades de que cualquier región del cerebro continúe recibiendo sangre si una de las principales arterias se ocluye.
