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起自左心室主动脉口，向右前上方斜行续于主动脉弓。自主动脉升部的根部发出左、右冠状动脉。
接续主动脉升部，于胸骨柄的后方作弓状弯向左后方，移行于主动脉降部。自主动脉弓凸侧发出3个大的分支，自右向左依此为头臂干（无名动脉）、左颈总动脉和左锁骨下动脉。头臂干向右上方斜行，到右胸锁关节后方分为右颈总动脉和右锁骨下动脉。
为主动脉最长的一段，上接主动脉弓，沿胸椎体前面下降穿过隔的主动脉裂孔进入腹腔。继沿腰椎前面下降，到第4腰椎体处分为左、右髂总动脉。主动脉降部以隔的主动脉裂孔为界，在主动脉裂孔以上的一段称为主动脉胸部（胸主动脉），以下的一段称为主动脉腹部（腹主动脉）。
