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循环系统 （circulatory system）是负责血液 流动循环的生物系统 ，通过血液将摄取的营养物质 、激素 和其他信号分子 输送到全身各处，同时进行气体交换 ，并将细胞 代谢 产生的废物排出体外。循环系统包含血液 和心血管系統 （cardiovascular system）[ 1] [ 2] [ 3]
广义的循环系统涵盖了负责“血液循环的心血管系统”和负责“淋巴 循环的淋巴系统 ”[ 4] [ 5]
淋巴系统是循环系统的重要补充，通过将身体组织 中的多余血浆 回收到血液循环中，从而维持血液循环的正常运作[ 6] 免疫系统 协同工作。
循环系统不仅维持血液和淋巴的循环，还起到抵抗疾病 、调节体温 以及维持体液酸碱平衡 的作用。研究血流力学的学科被称为血液动力学 ，研究血液流动特性的学科则被称为血液流变学 。
心血管系统分为两部分：体循环 和肺循环 [ 7]
循环系统由心脏 、血管 和血液组成，其中心血管系统通常专指心脏与血管部分。该系统可分为体循环 和肺循环 两大主要通路[ 8] 肺部 完成气体交换 后返回左心；而体循环的氧合血则从左心泵入全身的各组织，脱氧血再通过腔静脉 回流至右心。体循环可进一步分为宏循环和微循环 两个层面。
成人体内大约有5升血液[ 9] 血浆 、红细胞 、白细胞 和血小板 组成。循环系统与消化系统 协同工作，为心脏和全身组织提供所需的营养物质 [ 10]
除主要循环外，人体还在许多区域有局部循环，包括冠状循环 、脑循环 （营养脑部 ）、肾循环（营养肾脏 ）及支气管循环（营养支气管 ）。人体的循环系统属于封闭系统，血液始终在血管内流动[ 11] 淋巴管 、淋巴器官 、淋巴结 和淋巴液 组成。该系统是一个开放系统[ 12] 组织液 回收并参与免疫 [ 13]
人体心脏 的示意图，显示了血液从向肺循环和体循环的气体交换 情况 心脏是驱动血液流向全身的泵。人体心脏分为四个腔室：左心房 、左心室 、右心房 和右心室 ，分别对应体循环和肺循环的血液供给与回流。
在肺循环中，脱氧血会经上 、下腔静脉 汇入右心房，并通过三尖瓣 进入右心室，再经肺动脉瓣 泵入肺动脉 最终抵达肺部。在肺部，血液会释放二氧化碳 并吸收氧气 ，之后氧合血会经肺静脉 返回左心房[ 10]
体循环从左心出发，将氧合血通过主动脉 输送至全身组织。体循环可进一步分为宏循环（通过大血管 输送血液）和微循环（通过毛细血管网 进行物质交换）两个层面[ 10]
毛细血管床的示意图 循环系统的血管包括动脉 、静脉 和毛细血管 ，其中连接心脏的粗大血管被称为大血管 [ 14]
氧合血经主动脉瓣 离开左心室进入体循环[ 15] 血压 。主动脉发出供应胸部 、上肢 和头颈部 的分支后，会穿过膈肌 的主动脉裂孔 进入腹腔 ，继续下行并分支供应腹部 、盆部 、会阴 及下肢 [ 16] [ 17]
动脉分支为微动脉，进而形成毛细血管[ 18] [ 19] 肌肉 的毛细血管总长度可达9,000至19,000公里[ 20]
人体心脏、主要静脉和动脉的示意图 毛细血管汇合成微静脉，再逐渐汇合为静脉[ 21] 上腔静脉 （主要收集心脏以上部位的血液）和下腔静脉 （主要收集心脏以下部位的血液）回流至右心房[ 22]
通常的血液循环遵循“动脉→毛细血管→静脉→心脏”的路径，但门静脉系统是例外。在人体中的典型例子是肝门静脉 ：它收集胃肠道 毛细血管吸收过消化产物的血液，随后并不直接回流到心脏，而是进入肝脏 内形成第二套毛细血管网[ 23]
循环系统的发育始于胚胎期 的血管生成 。人体的动脉和静脉源自胚胎的不同部位。动脉主要起源于弓动脉 ，它位于胚胎上方，由六对动脉弓组成。静脉则在胚胎的4至8周期间由三对双侧静脉开始形成。胎儿循环 从胚胎的第八周开始建立，此时肺循环未执行功能，血液通过动脉干 绕过肺部循环。胎儿在出生前的氧气与营养由母体通过胎盘 和脐带 提供[ 24]
一段典型的人体红细胞 在循环系统中循环的动画 人体的动脉从胚胎第四周开始发育，主要来源于弓动脉和背主动脉。第一、第二对弓动脉逐渐退化，仅保留上颌动脉 和镫骨动脉 。第三、第四及第六对弓动脉则形成主要的动脉系统，而第五对弓动脉则完全退化[ 25]
背主动脉起始于胚胎背侧，两侧各一条，是动脉系统发育的基础。约有三十条较小的动脉从背主动脉的后侧和两侧发育而来[ 26]
人类静脉系统由脐静脉 、卵黄静脉 和主静脉 发育而成[ 27]
在健康成人于海平面 吸入空气时，动脉血中约98.5%的氧气与血红蛋白 分子结合存在，其余约1.5%则以溶解状态存在于血浆 及其他液体中[ 28]
許多疾病會影響循環系統，包括影響心血管系統的心血管疾病 ，以及影響淋巴系統的淋巴疾病 。相关专业包括心脏病学 、心胸外科 和血管外科 ，分别专注于心脏、心脏周围组织以及血管疾病的诊断和治疗。
心血管疾病是影响心脏和血管的各种疾病的总称。其中许多发病缓慢，且与个人的运动习惯、饮食结构、吸烟 等生活方式密切相关[ 29]
动脉粥样硬化 是多种心血管疾病的病理基础。其特征是在中、大动脉壁内逐渐形成粥样斑块 ，这些斑块可能增大或破裂导致血管阻塞，也是急性冠状动脉综合征 的主要危险因素。此外，动脉粥样硬化还可能并发动脉瘤 或动脉夹层等疾病[ 30]
另一类常见的心血管疾病与血栓形成 有关，血栓 可发生在动脉或静脉。常见的深静脉血栓 主要出现在下肢，尤其在长期静坐或活动受限的人群中易发[ 31] 栓子 ，随血流进入肺或脑等部位，可能导致肺栓塞 、短暂性脑缺血发作 或脑卒中 等严重后果[ 32]
此外，心血管疾病也可能为先天性疾病 ，例如先天性心脏缺陷 。需要注意的是，并非所有循环系统的变异 都为病理 性，其中相当一部分只是解剖上的生理差异[ 33]
迷走右锁骨下动脉 的磁共振血管造影 循环系统的功能和健康状况可通过多种方法评估，包括无创检查和侵入性检查。常规的无创检查是基础，例如通过测量脉搏 评估心率 ，用血压计 测量动脉血压 ，或用听诊器 检查心脏杂音 来提示瓣膜 或血流异常[ 34] 心电图 则用于评估心脏电传导 功能[ 35]
侵入性检查可提供更直接的血流动力学 数据。例如通过在动脉内插入导管 ，以测量脉压 或肺动脉楔压 。血管造影 是通过向动脉内注入造影剂 以显示动脉分支结构的技术，可用于给心脏或脑部的血管成像，也可在直接对动脉进行干预，例如置入血管支架 ，并植入弹簧圈控制出血[ 36]
影像学 技术在血管检查中也被广泛应用。磁共振血管成像 可以无创显示血管异常，CT肺动脉造影 专门评估肺部血供[ 37] 血管超声 能够诊断血管狭窄、血栓和功能不全[ 38] 血管内超声 则通过插入导管获得血管壁及血管腔的信息[ 39]
有許多关于循环系统的手術，例如冠状动脉旁路移植 、血管成形術 、静脉剥脱术 等。
循环系统的手術大部份會在住院部進行，而較少在門診部進行。在美國，只有28%循环系统的手術是在門診部進行[ 40]
包括人类在内的脊椎动物 ，其循环系统属于闭锁式循环系统，血液仅在心脏及由动脉、静脉和微血管组成的血管网络中流动。而一些无脊椎动物 则具有开放式循环系统，更简单的动物甚至没有专门的循环系统。
三角涡虫属 的消化系统（深色）例如扁形动物 没有血液循环系统。它们的体腔缺乏血液，口直接通向复杂的肠道。由于体积小且消化道高度分支，消化产物可通过扩散到达所有细胞，同时氧气也可从水中直接扩散至细胞。这一系统弥补了循环系统的缺失[ 41]
一个无循环系统的动物的例子是涡虫纲 （扁形动物 门）。它们的体腔 没有血液。它们的口直通错综复杂的肠道。因其体积小而消化道有大量分枝，消化的物质可扩散 到所有细胞中，氧气 也可从水 中扩散 至其细胞，故无需循环系统，每个细胞也能获得营养、水和氧气。细菌等原核生物也没有循环系统。
开放式循环系统的示意图（血液一部分在血管中，一部分在组织的周围） 大型软体动物 （除头足纲 外）和节肢动物 的体内氧气运输主要依赖组织液 ，其中含有血蓝蛋白 ，这种蛋白在节肢动物的免疫系统中也发挥作用[ 42] 剑水蚤科 和部分昆虫 缺乏血蓝蛋白，它们通过遍布全身的呼吸系统 来完成气体交换[ 43]
人体的淋巴系統可视为开放式循环系统，淋巴主要由水 、无机 盐 （主要是Na+ 、Cl- 、K+ 、Mg2+ 和Ca2+ ）和有机化合物 （主要是碳水化合物 、蛋白质 和脂類 ）组成，用来回收过剩组织液并容纳免疫细胞。
闭锁式循环系统主要由心脏、血液和血管组成。所有脊椎动物，以及环节动物 （如蚯蚓 ）和头足动物 （如乌贼 和章鱼 ）的循环系统都是闭锁式，血液始终保持在血管内流动，包括动脉、毛细血管和静脉[ 44]
鱼 、两栖动物 、爬行动物 、鸟 和哺乳动物 的心血管系统显示演化 的不同階段。
在公元前6世纪，古印度 阿育吠陀 医师苏什鲁塔 已掌握体液循环的基本知识。他似乎也了解了动脉的结构，这被什里达尔·德维迪（Dwivedi, Shridhar Dwivedi, Girish [ 45] 古希腊 对循环系统的首次重要研究由柏拉图 在《蒂迈欧篇 》中完成。他认为血液循环遵循体内元素运动的一般规律，因此并未赋予心脏的特殊性[ 46] 希波克拉底 学派的一位医生发现了心脏瓣膜 ，但当时尚未正确理解其功能[ 47]
来自哈维《心血运动论》中的一项实验 1025年，波斯 医师伊本·西那 在《医典 》中沿用了希腊学说，错误地认为心室 中存在血液可通过的孔隙。尽管如此，他“正确论述了心动周期 和瓣膜功能”，并在《脉论（Treatise on Pulse [ 48] [ 49]
1628年，英国医师威廉·哈维 通过一系列实验出版了《心血运动论 》，“证明了人体内静脉与动脉之间存在直接联系，而不仅仅通过肺部联系。更重要的是，他指出心脏跳动可通过体表极小的连接实现血液的持续循环。”这一概念性的飞跃逐渐说服了医学界[ 50]
安德烈·弗雷德里克·考南德 、沃纳·福斯曼 及迪金森·伍德拉夫·理查兹 因为“发明心脏导管术 和发现循环系统的病态变化”，在1956年获得了诺贝尔医学奖 [ 51]
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