Existe uma artéria torácica interna, anteriormente denominada artéria mamária interna, que se origina da primeira parte da artéria subclávia, na raiz do pescoço de cada lado. Passa inferiormente, posteriormente à respectiva veia braquiocefálica e medialmente ao músculo escaleno anterior. Neste ponto, é atravessada ou pode atravessar o nervo frénico do seu próprio lado. A artéria torácica interna pode fornecer uma artéria, o ramo pericardiofrénico, que alimenta o nervo e a pleura ou o pericárdio que possa encontrar. O nervo torácico interno continua inferiormente em profundidade até aos músculos clavícula, esterno-hióideo e esterno-tiroideu. Continuando horizontalmente para baixo com a veia torácica interna medialmente, encontra-se profundamente à respectiva primeira cartilagem costal e superficialmente à pleura parietal subjacente. À medida que desce profundamente e ao nível das cartilagens costais, a artéria torácica interna liberta a:
- artérias intercostais anteriores: dois ramos laterais para cada um dos espaços intercostais um a seis
- artérias perfurantes através da parte anterior dos espaços intercostais; podem ter um papel na irrigação da mama, especialmente nas mulheres
Profundamente ao terceiro espaço intercostal, a artéria continua a correr inferiormente, mas agora superficialmente ao músculo transverso do tórax na superfície profunda da caixa torácica. Ao nível do sexto espaço intercostal, a artéria torácica interna divide-se em
- artérias epigástricas superiores; dirigem-se lateralmente para a margem do xifisterno e depois inferiormente, profundamente à bainha do reto
- artérias musculofrénicas; descem lateralmente no recesso costodiafragmático
A artéria torácica interna é revestida por veias comitantes que drenam para a respectiva veia braquiocefálica através da veia torácica interna.
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