La grande veine cardiaque est la plus grande des veines qui se déversent dans le sinus coronaire à partir du myocarde. Elle commence près de l'apex du cœur dans la partie antérieure du sillon interventriculaire. Elle passe au-dessus en compagnie de l'artère interventriculaire antérieure. À la jonction du sillon interventriculaire et du sillon auriculo-ventriculaire, elle pénètre dans ce dernier et passe à gauche en compagnie de l'artère circonflexe. Elle passe sur le bord gauche du cœur dans le sillon auriculo-ventriculaire pour se confondre avec l'extrémité gauche du sinus coronaire.
La grande veine cardiaque draine le territoire alimenté par l'artère coronaire gauche, c'est-à-dire l'oreillette et le ventricule gauches.
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