虚血性症候群とは.脳循環不全によって引き起こされる様々な脳血管障害を指します。
正常な状態では.両側の椎骨動脈の間に側副血行があり.頭蓋骨の底にあるウィリス輪を通して頸動脈と椎骨動脈が連絡しており.半球レベルでも側副血行があるため.脳に十分な血液が供給されています。先天性の血管発生奇形や後天性の動脈硬化症は.頭蓋内または頭蓋外の動脈血流を遮断し.側副血行を阻害するため.二次的な神経症状を伴う脳虚血を引き起こすことがある。
動脈硬化や他の病気（動脈炎.リウマチ性心疾患など）による血栓や塞栓は.通常.虚血性動脈閉塞を起こしますが.血液供給の回復が早ければ.脳組織が回復し脳虚血の症状も消失しますが.脳虚血が1時間以上続くと.脳梗塞を起こし.脳に後遺症が残る可能性があります。動脈硬化性プラークはほとんどの血栓の基となり.あらゆる主要な脳動脈を侵す可能性がある（図174-1）。大きな動脈硬化性プラークは通常.総頸動脈と椎骨動脈の起始部を侵すが.頸部の総頸動脈の分岐部が最も頻繁に塞栓を起こす部位であり.虚血性脳梗塞を引き起こす。頭蓋内血栓症は.頭蓋底の大動脈の一つ内.深部貫通枝動脈内.皮質小枝動脈内で起こるが.最も多いのは中大脳動脈幹とその枝動脈内の血栓である。頭蓋内頚動脈サイフォンや後大脳動脈起始部の近位に位置する脳底動脈もしばしば侵される。虚血や梗塞の発生は.側副血行路の代償能に依存する。例えば.両側の椎骨動脈狭窄の併存は側副血行路を阻害し.頸動脈病変の虚血作用を増強させることがある。
また.血管の炎症が血栓閉塞を引き起こすこともあり.後者は急性・慢性髄膜炎.結合組織血管疾患.梅毒に続発する。
脳塞栓症を引き起こす塞栓は.脳動脈系のどの部位にも一時的または永久に留まることができる。特に細菌性心内膜炎や消耗性心内膜炎では中心弁の冗長体から.心房細動や心筋梗塞では付属器血栓から.開心術では血栓から発生することが多い。まれに.脂肪塞栓（長骨骨折による）.空気塞栓（潜水病で見られる）.右心より閉塞していない卵円孔から左心へ入る静脈血栓塞栓（逆説的塞栓）がある。脳塞栓症における塞栓は.大動脈弓部の動脈硬化性病変から発生することもある。
生理的な血液供給不足は.脳虚血や脳梗塞の比較的まれな原因である。脳灌流不全は.単独で起こる場合と.既存の部分的な血管閉塞に加えて起こる場合があります。脳灌流の低下は.多くのプロセスによって引き起こされる可能性がある。重度の貧血や一酸化炭素中毒（血液が酸素を運ぶ能力を低下させる）と重度のヘモグロビン血症（血液の粘性を増加させる）は.いずれも脳血管障害をもたらす可能性があります。通常.動脈血圧の著しい低下と長期にわたる低下のみが.重度の局所脳血流障害を引き起こすが.動脈疾患や低酸素症がある場合には.それほどひどくない血圧低下でも虚血や梗塞を引き起こす。
交感神経刺激薬（コカイン.アンフェタミンなど）の使用により.おそらく血管炎性の機構で脳虚血が引き起こされることがある。初期に使用された経口避妊薬は虚血性脳卒中と関連する可能性があり.現在の低用量避妊薬の使用は虚血性脳卒中の可能性を低くしている。ごくまれに.頚椎のヘルニアが椎骨動脈を圧迫することがあります。