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거미와 같은 무척추동물에서는 심장에서 혈액을 싣고 나가는 큰 혈관을 대동맥이라 한다. 척추동물의 대동맥은 심장 왼쪽 밑에 있는 방인 좌심실에서 산소가 많은 피를 몸의 모든 기관과 조직으로 보내는 큰 관이다.

심실에서 동맥으로 나가는 곳에는 3부분의 판막이 있어 피가 동맥에서 심장으로 거꾸로 흐르는 것을 막는다(→ 심장판막). 대동맥은 심장에서 나와 상행대동맥(上行大動脈)이 되고, 왼쪽으로 돌아서 심장 위쪽에서 반원형 모양을 이루어 대동맥궁을 만들며, 하행대동맥이 되어 밑으로 내려간다. 상행대동맥에서 가지쳐 나오는 좌우관상동맥(左右冠狀動脈)은 심장근에 혈액을 공급한다.

대동맥궁에서 가지쳐 나온 3개의 큰 동맥은 다시 여러 갈래로 갈라져 머리·목·팔 등 몸의 윗부분에 산소가 풍부한 혈액을 공급한다. 하행대동맥은 몸통의 뒤쪽 정중앙부를 타고 내려가면서 심장·폐·식도를 지나 횡격막에 있는 구멍을 통해 복강 속으로 들어간다.

가슴의 하행대동맥은 심장을 둘러싸는 주머니인 심낭(心囊)과 폐의 결합조직, 폐 속으로 공기를 보내는 공기통 역할을 하는 기관지, 식도, 횡격막의 일부, 흉벽 쪽으로 가는 혈관을 가지쳐 내보낸다(→ 흉부대동맥). 복강의 하행대동맥은 많은 가지로 갈라져 위·간·췌장·비장·대장·소장·생식선과 그밖의 장기들에 혈액을 공급하는 세밀한 그물망을 만든다. 엉덩이뼈와 같은 높이에 있는 4번째 요추 높이에서 대동맥은 다리로 내려가는 주요동맥인 좌측·우측 총장골동맥으로 갈라진다.