Нервові клітини вимагають інтенсивного постачання киснем, тому навіть 3-4 хв без кисню ведуть до загибелі нейронів. Нервові клітини кори великих півкуль найбільш уразливі, а клітини стовбура мозку найстійкіші. Важливість адекватного кровопостачання мозку видно з того факту, що хоча мозок складає всього 2% ваги тіла, через нього проходить 15-20% крові, що перекачується серцем.
Кровопостачання мозку забезпечується з кожного боку тіла двома артеріями - внутрішньої сонною артерією і хребетної артерією. Права та ліва внутрішні сонні артерії йдуть від місця поділу загальної сонної артерії біля основи черепа і, не гілкуючись, входять всередину порожнини черепа через сонний (каротидний) канал. Права та ліва хребетні артерії відходять від відповідних підключичних артерій і йдуть в напрямку до голови через отвори в поперечних відростках верхніх шести шийних хребців. Пройшовши через великий потиличний отвір, вони також потрапляють в порожнину черепа.
Чотири артеріїанастомозуючих один з одним в артеріальному колі (віллізіева кола). Артеріальний коло і все що відходять від нього артерії розташовуються в подпаутинном просторі. Пройшовши через великий потиличний отвір, дві хребетні артерії йдуть уздовж передньої сторони довгастого мозку, і від кожної з них відділяється нижня задня мозжечковая артерія, котра направляється до мозочка, і спинномозкові артерії (наприклад, передня спинномозкова артерія), що забезпечують кров'ю спинний мозок. На нижній межі моста дві хребетні артерії з'єднуються, утворюючи основну артерію, від якої відходять нижня передня і верхня мозочкові артерії. На верхній межі моста основна артерія розділяється на ліву і праву задні мозкові артерії, які направляються назад і постачають кров'ю задню частину великих півкуль, переважно нижню поверхню скроневої частки і потиличні частки.
Від двох внутрішніх сонних артерій відразу після входження в основу черепа відокремлюються дві очні артерії (кожна з яких постачає кров'ю одне око і частину носа), а самі внутрішні сонні артерії далі поділяються на передню і середню мозкові артерії. Дві передні мозкові артерії спочатку йдуть вперед в поздовжньої щілини, потім же направляються назад уздовж мозолистого тіла і постачають кров'ю медіальні поверхні обох півкуль. Дві середні мозкові артерії повертають убік між скроневої і лобової частками і розгалужуються в латеральній борозні, забезпечуючи кров'ю більшу частину латеральної боку великих півкуль. На своєму шляху між лобової і скроневої частками середні мозкові артерії віддають важливі гілки, що забезпечують внутрішню капсулу. Середня мозкова артерія - найбільша з трьох мозкових артерій; вона є прямим продовженням внутрішньої сонної артерії.
Дві передні мозкові артерії з'єднані передньою сполучною артерією. Дві задні сполучні артерії пов'язують середні і задні мозкові артерії. Вони утворюють артеріальний коло, що з'єднує хребетні і сонні артерії на нижньому боці мозку. Це має велике значення для клініки, оскільки в разі закупорки одного з чотирьох судин, що постачають мозок кров'ю, постраждала область може отримувати кров через три залишилися артерії. У віллізіева кола часто спостерігаються аневризми, тобто мішкоподібні розширення судинної стінки. У цих місцях судинна стінка тонка і при різкому збільшенні кров'яного тиску може легко порватися, з рясним крововиливом в подпаутинное простір (подпаутинное кровотеча).
Якщо в одній з артерій, що постачають кров'ю мозок, утворюється кров'яний згусток - тромб (зазвичай в результаті атеросклерозу судинної стінки) або якщо тромб утворюється де-небудь в іншому місці (наприклад, в серці) і потім потрапляє в артерії мозку з потоком крові (це називається емболії), то може статися закупорка артерії, що позбавляє тканини нормального надходження свіжої крові. Дефіцит кровопостачання (ішемія) веде до недостатнього надходження кисню і поживних речовин, що викликає загибель клітин (некроз). Ішемічний некроз називають інфарктом.
Інфаркт мозку відноситься до одного з двох найбільш поширених типів інсульту (так називають будь-яку подію, що зачіпає судини мозку і викликає різке наступ зазвичай незворотного або лише частково оборотного неврологічного дефіциту). Мозкова кровотеча через розрив артерій викликає загибель клітин поблизу місця крововиливу - це поширена причина інсульту.
Відтік венозної крові відбувається переважно через поверхневі і глибокі мозкові вени і венозні синуси. Мозкові капіляри з'єднуються в вени, які прямують до поверхні і вливаються в більші вени, які, як і артерії, йдуть в подпаутинном просторі і віддають анастомотіческіе вени. Останні далі вливаються в більші венозні синуси (наприклад, верхній сагітальний синус), утворені твердої мозкової оболонки.
Кров з нижньої частини мозку тече по глибоким мозковим венах і, в кінцевому рахунку, через велику мозкову вену потрапляє в прямий синус. Верхній сагітальний синус і прямий (потиличний) синус з'єднуються на внутрішній поверхні потиличної кістки (злиття синусів), після якого кров потрапляє в правий і лівий поперечні синуси, кожен з яких в свою чергу триває сигмовидної синусів. В кінцевому рахунку, кров направляється у внутрішню яремну вену, яка виходить з черепа через яремний отвір, розташоване на підставі черепа збоку від великого потиличного отвори. У запалі синус, розташований навколо турецького сідла, крім інших вен, вливаються поверхневі лицьові вени (ангулярного і носолобная вени); вони також впадають у внутрішню яремну вену.
