Máu lưu thông trong vòng tuần hoàn trên bắt đầu từ cung động mạch chủ và bao gồm: thân động mạch tay đầu, động mạch cảnh chung trái và động mạch dưới đòn trái, máu từ vùng đầu và cổ trở về theo đường tĩnh mạch cảnh và tĩnh mạch dưới đòn.

Máu đi cung cấp

Thân động mạch tay đầu hay thân tay đầu là động mạch đầu tiên và lớn nhất phân nhánh cho động mạch cảnh chung phải và động mạch dưới đòn phải. Động mạch này cung cấp máu cho vùng ngực phải trên, cánh tay phải, cổ, và não, qua một nhánh của thân tay đầu là động mạch đốt sống phải. Hai nhánh trái và phải của động mạch đốt sống hợp lại thành động mạch nền và đi lên động mạch não sau, là động mạch cung cấp cho phần lớn não bộ lượng máu được oxy hóa.Động mạch não sau và động mạch thông sau đều nằm trong đa giác Willis.

Động mạch cảnh chung trái cho 2 nhành cùng: động mạch cảnh trong (ICA) cung cấp máu cho não và động mạch cảnh ngoài (ECA) cấp máu cho vùng cổ và mặt.

Động mạch dưới đòn trái và động mạch dưới đòn phải ở mỗi bên cơ thể đều cho các nhánh bên động mạch ngực trong, động mạch đốt sống, thân giáp cổ, và thân sườn cổ. Động mạch dưới đòn đổi tên thành động mạch nách tại bờ ngoài xương sườn đầu tiên. Động mạch dưới đòn trái còn cấp máu cho vùng ngực trái trên và cánh tay trái.

Hàng rào máu não

Hàng rào máu não (HRMN) là màng bán thấm kiểm soát khả năng thấm của mao mạch trong hệ tuần hoàn. Trong phần lớn các bộ phận cơ thể, mạch máu nhỏ nhất gọi là mao mạch được phủ bởi các tế bào nội mô, giữa mỗi tế báo có các khoảng trống giúp các chất có thể di chuyển ra vào mao mạch dễ dàng. Tuy nhiên điều này không còn đúng ở não. Trong não, tế bào nội mô xếp khít nhau tạo nên một vùng bít chặt và các chất không thể ra khỏi dòng máu.

Các tế bào thần kinh đệm biệt hoá gọi là tế bào hình sao tạo một mối liên kết chặt hay hàng rào bảo vệ xung quanh các mạch máu não và có thể có vai trò quan trọng trong việc phát triển của HRMN. Tế bào hình sao còn có thể có vai trò trong việc vận chuyển các ion (điện giải) từ não vào máu.

Máu trở về

Máu từ não và cổ chảy theo các con đường: (1) bên trong sọ qua 2 tĩnh mạch cảnh trong, tiếp nối từ xoang tĩnh mạch xích ma. Tĩnh mạch cảnh ngoài trái và phải nhận máu từ tuyến nước bọt mang tai, các cơ vùng mặt, da đầu vào 2 tĩnh mạch dưới đòn. Tĩnh mạch đốt sống phải và trái nhận máu từ đốt sống và cơ theo tĩnh mạch dưới đòn phải vào tĩnh mạch chủ trên và đổ vào tâm nhĩ phải của tim.