La terza porzione del duodeno (porzione orizzontale) è in rapporto posteriormente con la aorta addominale dalla quale si diparte, a livello di L1, l'arteria mesenterica superiore. Quest'ultima si dirige poi in avanti a destra e scende verso la fossa iliaca destra, scavalcando la porzione orizzontale del duodeno con cui si porta in rapporto. Per questo, il duodeno si trova compreso tra queste due arterie. Normalmente l'angolo aorto-mesenterico (l'angolo compreso tra il piano aortico e quello dell'arteria mesenterica superiore) è di circa 38°-56°, con una distanza di 10-20 mm tra le due arterie. In caso di sindrome dell'arteria mesenterica superiore l'angolo diventa di 6°-25° e la distanza di 2-8 mm.