大動脈(/ eɪ ˈ ɔːrt ə / ay-または-tə ;複数形: aortasまたはaortae )は、人体で最も大きく主要な動脈であり、心臓の左心室から始まり、その直後に上方に分岐し、腹部まで伸び、大動脈分岐部で2本のより小さな動脈(総腸骨動脈)に分かれます。大動脈は、全身循環を通して酸素化された血液を体のあらゆる部分に供給します。[ 1 ]

解剖学の資料では、大動脈は通常、理解しやすくするためにいくつかのセクションに分けられています。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
大動脈の一部を分類する方法の一つとして、解剖学的区分による分類があります。胸部大動脈(または大動脈の胸部部分)は心臓から横隔膜まで伸びています。その後、大動脈は腹部大動脈(または大動脈の腹部部分)として、横隔膜から大動脈分岐部まで下方へと続いています。
別の分類法では、大動脈をその走行と血流の方向に基づいて区分します。この分類法では、大動脈は上行大動脈として始まり、心臓から上方に走行し、大動脈弓と呼ばれるヘアピンカーブを描きます。大動脈弓に続いて、大動脈は下行大動脈として下方に走行します。下行大動脈は2つの部分に分かれています。大動脈は胸腔内で下降を開始し、そのため胸部大動脈と呼ばれます。大動脈が横隔膜を通過した後は、腹部大動脈と呼ばれます。大動脈は、総腸骨動脈と、より小さな正中線上の血管である正中仙骨動脈という2つの主要な血管に分岐して終わります。[ 6 ]: 18
上行大動脈は、心臓の左心室にある大動脈弁の開口部から始まります。肺動脈幹と共通の心膜鞘を通ります。これら2つの血管は互いにねじれ合っており、大動脈は肺動脈幹の後方から始まり、最終的には右前方へとねじれていきます。[ 7 ]: 191、204 上行大動脈から大動脈弓への移行部は、大動脈上の心膜の反転部にあります。[ 8 ]:図211
上行大動脈の根元では、大動脈弁の弁尖と大動脈壁の間に小さなポケット状の空間があり、これらは大動脈洞またはバルサルバ洞と呼ばれます。左大動脈洞には左冠動脈の起始部があり、右大動脈洞も同様に右冠動脈の起始部となります。これら2本の動脈が心臓に血液を供給します。後大動脈洞からは冠動脈は起始しません。このため、左、右、後大動脈洞は、それぞれ左冠動脈洞、右冠動脈洞、非冠動脈洞とも呼ばれます。[ 7 ]: 191
大動脈弓は左肺動脈と肺動脈幹の分岐部の上をループ状に通過し、胎児循環の名残である動脈管索によってそれらと繋がったままになっている。動脈管索は出生後数日で消失する。大動脈弓はこれらの血管に加えて、左主気管支も横切る。大動脈弓と肺動脈幹の間には、自律神経線維のネットワークである心臓神経叢または大動脈神経叢が存在する。大動脈弓の前方を通過する左迷走神経は、主要な枝である反回喉頭神経を出し、反回喉頭神経は動脈管索のすぐ外側で大動脈弓の下をループ状に通過する。その後、反回喉頭神経は頸部へと戻る。
大動脈弓には3つの主要な枝があり、近位から遠位に向かって、腕頭動脈、左総頸動脈、左鎖骨下動脈である。腕頭動脈は頭部と頸部の右側、右腕、胸壁に血液を供給し、後者2つは合わせて同じ領域の左側に血液を供給する。
胸部大動脈からは、肋間動脈と肋下動脈、上気管支動脈と下気管支動脈、そして食道、縦隔、心膜への様々な枝が分岐する。最も下方の枝は、横隔膜に血液を供給する上横隔膜動脈と、第12肋骨に血液を供給する肋下動脈である。[ 9 ]: 195
腹部大動脈は、第12胸椎の高さにある横隔膜の大動脈裂孔から始まる。[ 10 ]そこから腰動脈、横隔膜動脈、腎動脈、中副腎動脈、内臓動脈(腹腔動脈、上腸間膜動脈、下腸間膜動脈)が分岐する。そして、左右の総腸骨動脈に分岐して終わる。分岐点からは、さらに細い枝である正中仙骨動脈も分岐する。[ 9 ]: 331
上行大動脈は流出路から発達する。流出路は発生初期には心臓と大動脈弓(後に大動脈となる)をつなぐ一本の管として始まるが、その後大動脈と肺動脈幹に分離する。
大動脈弓は、心臓と背側大動脈をつなぐ5対の対称的な動脈として始まり、その後、大きなリモデリング[ 11 ]を経て、最終的に非対称な大動脈構造を形成します。第3の動脈は総頸動脈に寄与し、右第4の動脈は右鎖骨下動脈の基部と中間部を形成し、左第4の動脈は大動脈弓の中央部となります。大動脈の平滑筋と、大動脈と肺動脈を隔てる大動脈肺動脈中隔を形成する細胞群は、心臓神経堤に由来します。大動脈の平滑筋への神経堤の寄与は、ほとんどの平滑筋が中胚葉に由来するため、珍しいものです。実際、腹部大動脈内の平滑筋は中胚葉由来であり、半月弁のすぐ上から発生する冠動脈も中胚葉由来の平滑筋を有している。大動脈肺動脈中隔が大血管を分離できないと、動脈幹遺残症となる。

大動脈は弾性動脈であり、そのため非常に拡張性があります。大動脈は、平滑筋、神経、内膜細胞、内皮細胞、免疫細胞、線維芽細胞様細胞、および複雑な細胞外マトリックスの不均一な混合物で構成されています。[ 12 ]血管壁は、外膜、中膜、内膜と呼ばれる 3 つの層に細分化されています。大動脈は、大動脈の外層である外膜と中膜に血液を供給する、血管網と呼ばれる微細な血管の広範なネットワークで覆われています。 [ 13 ]大動脈弓には、血圧、血液 pH、二酸化炭素濃度に関する情報を脳の延髄に伝える圧受容体と化学受容体があります。この情報は、他の場所にある圧受容体と化学受容体からの情報とともに脳で処理され、自律神経系が適切な恒常性反応を媒介します。
中膜内では、平滑筋と細胞外マトリックスが量的に最大の構成要素であり、これらは哺乳類では筋弾性層(弾性板)として同心円状に配置されている。平滑筋と弾性マトリックスからなる弾性板は、大動脈の基本的な構造単位とみなすことができ、弾性線維、コラーゲン(主にIII型)、プロテオグリカン、およびグリコアミノグリカンから構成されている。[ 14 ]弾性マトリックスは、大動脈の生体力学的特性を支配する。平滑筋成分は収縮性があるが、大動脈の直径を大きく変化させることはなく、[ 15 ]むしろ活性化されると大動脈壁の硬さと粘弾性を高める役割を果たす。
大動脈の位置や、大動脈から動脈が分岐する様式には変異が生じる可能性がある。通常、大動脈は体の左側にあるが、心臓が右側にある右心症や、すべての臓器の位置が反転している内臓逆位症では、大動脈が右側にあることがある。[ 9 ]: 188
個々の動脈の分岐にも変異が生じる場合がある。例えば、左椎骨動脈が左総頸動脈ではなく大動脈から分岐することがある。[ 9 ]: 188

大動脈は全身循環のすべてを担っており、肺の呼吸領域を除く全身は、大動脈から血液供給を受けています。大まかに言うと、上行大動脈からの枝は心臓に、大動脈弓からの枝は頭部、頸部、腕に、胸部下行大動脈からの枝は胸部(心臓と肺の呼吸領域を除く)に、腹部大動脈からの枝は腹部に血液を供給しています。骨盤と脚部は、総腸骨動脈から血液供給を受けています。
収縮期の心臓の収縮は駆出の原因であり、大動脈を下って動脈樹に伝播する(脈)波を生成します。この波は、分岐部などのインピーダンス不整合部位で反射され、反射波は半月弁と大動脈の起始部に戻るために跳ね返ります。これらの戻り波は、これらの反射波が大動脈半月弁を押すため、心周期中の大動脈圧曲線に表示される二峰性切痕を形成します。[ 17 ]加齢に伴い、大動脈は硬化し、脈波の伝播速度が速くなり、半月弁が閉じる前に反射波が心臓に早く戻るため、血圧が上昇します。大動脈の硬化は多くの疾患や病態と関連しており、脈波速度の非侵襲的測定は高血圧の独立した指標です。脈波伝播速度の測定(侵襲的および非侵襲的)は、動脈硬化度を判定する手段の一つである。大動脈最大速度は、 Vmaxまたはあまり一般的ではないがAoVmaxと表記される。
平均動脈圧(MAP) は大動脈で最も高く、大動脈から動脈、細動脈、毛細血管、静脈を経て心房に戻るにつれて低下します。大動脈圧と右心房圧の差が循環における血流を決定します。[ 18 ]左心室が収縮して血液を大動脈に送り出すと、大動脈が拡張します。この伸展によって、拡張期に血圧を維持するのに役立つ位置エネルギーが得られます。この間、大動脈は受動的に収縮します。この大動脈のウィンドケッセル効果は、重要な生体力学的意味を持ちます。弾性反跳は、ポンプする心臓からのエネルギーを節約し、心臓によって生じる拍動性を滑らかにするのに役立ちます。大動脈圧は大動脈で最も高く、血管が動脈、細動脈、毛細血管に分岐するにつれて拍動性が低くなり、ガスや栄養素の交換のために流れが遅く滑らかになります。
中心大動脈血圧は、末梢血圧よりも予後予測値が高く、降圧薬に対する反応もより正確であることがしばしば示されている。[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]
すべての羊膜類は、個体差はあるものの、概ねヒトと同様の構造をしている。しかし、魚類では、大動脈と呼ばれる2つの独立した血管がある。腹側大動脈は、心臓から鰓へ脱酸素化された血液を運ぶ。この血管の一部は四肢動物の上行大動脈を形成し(残りは肺動脈を形成する)、2番目の背側大動脈は、鰓から体の残りの部分に酸素化された血液を運び、四肢動物の下行大動脈と相同である。2つの大動脈は、鰓をそれぞれ1本ずつ通る多数の血管で接続されている。 両生類は5番目の接続血管も保持しているため、大動脈は2つの平行な弓状構造を持つ。[ 24 ]
大動脈という言葉は、後期ラテン語のaortaに由来し、古典ギリシア語のaortē ( ἀορτή ) から来ており、aeirō 、「持ち上げる、上げる」( ἀείρω )に由来する[ 25 ]。この用語は、アリストテレスが大動脈を説明する際に初めて使用し、心臓の上に「吊り下げられている」ように見える様子を正確に表している。[ 26 ]
大動脈の機能はタルムードに記録されており、心臓に出入りする3つの主要な血管の1つとして記載され、穿孔は死と関連付けられています。[ 27 ]