Dentre os tipos de AVC, o mais freqüente é o embólico, e ocorre de duas formas: na primeira, um fragmento de sangue coagulado se forma no coração (êmbolo), e, viaja pelos vasos sanguíneos até o cérebro. Na segunda, uma placa de aterosclerose se forma na artéria carótida (vaso sanguíneo situado no pescoço e que leva sangue ao cérebro) e eventualmente se rompe, lançando fragmentos de sangue coagulado, cálcio e colesterol na direção dos vasos cerebrais. Em ambas situações, os fragmentos e êmbolos obstruem uma ou mais artérias do cérebro, que sem receber sangue, sofre a morte de parte de suas células.

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