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Die Wände der meisten Arterien zeigen drei Schichten:

  1. Tunica intima: Sie besteht aus Endothel (einschichtiges Plattenepithel), das die Gefäße auskleidet, und einer subendothelialen Schicht.
  2. Tunica media: Sie enthält glatte Muskulatur, die für die Weite des Gefäßlumens sowie für die Produktion von Extrazellulärmatrix verantwortlich ist.
  3. Tunica adventitia: Sie enthält Bindegewebe und verankert das Gefäß in der Umgebung.

Diese Schichten sind durch zwei elastische Lamellen voneinander getrennt: So bildet die Membrana elastica interna die Grenze zwischen Intima und Media, die Membrana elastica externa die Grenze zwischen Media und Adventitia.

Die Aorta thoracica gehört zur Gruppe der Arterien des elastischen Typs. Sie wandelt die vom linken Herzen stoßweise abgegebenen Blutauswürfe in einen kontinuierlichen Blutfluss um.
Die Tunica intima besitzt eine ausgeprägte subendotheliale Schicht, in der longitudinal ausgerichtete glatte Muskelzellen und Extrazellulärmatrix vorkommen.
In der Tunica media sind ungefähr 50 Schichten von glatten Muskelzellen und elastischen Faserlamellen abwechselnd aufeinander gelagert. Die Muskelzellen inserieren über Mikrofibrillen an den Lamellen und verbinden diese. So können die dem elastischen Fasersystem eine Vorspannung verleihen. Die Media wird durch Kollagenfasern stabilisiert. Dieses ganze komplexe Fasersystem liegt in einer Proteoglykan reichen Grundsubstanz.
Die Tunica adventitia ist reich an Vasa vasorum, die stellenweise auch in die Media vorreichen.
Auf Grund der Masse an elastischen Fasern sind die Membranae elasticae interna und externa nicht klar zu erkennen.