L'artère collatérale radiale a pour origine une branche de l'artère brachiale profonde. Son chemin se déplace derrière l'humérus, qui est le seul os de la partie supérieure du bras. L'artère descend ensuite le long de la face latérale de l'humérus. Il s’agit de la zone de l’humérus la plus éloignée de la ligne médiane du corps. Il se termine lorsqu'il se divise en deux branches. Ces branches se déplacent respectivement vers l'avant et l'arrière du bras. L'artère est située dans la profunda brachii. Ceci est également connu sous le nom d'artère brachiale profonde. Le profunda brachii est un terme désignant un vaste vaisseau qui sort des segments postérieur et latéral de l'artère brachiale, juste en dessous du bord inférieur du muscle teres major. Le profunda brachii longe le nerf radial. Il passe ensuite dans sa rainure, appelée sulcus radial. Il fournit également aux muscles deltoïdes plusieurs branches.
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