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1628年，英国医师威廉·哈维（William Harvey）发现了血液在体内的循环方向，建立血液循环理论。人体的循环系统是由心脏、血管、淋巴管等构成一个闭合的环路，血液、淋巴液等在这个闭合的环路内循环，满足人体的代谢需要。人体内的循环系统分为血液循环系统、淋巴循环系统和组织液循环系统。
血液循环系统是封闭式的，是由体循环和肺循环两条途径构成的双循环。血液由左心室射出经主动脉及其各级分支流到全身的毛细血管，在此与组织液进行物质交换，供给组织细胞氧和营养物质，运走二氧化碳和代谢产物，动脉血变为静脉血；再经各级静脉汇合成上、下腔静脉流回右心房，这一循环为体循环。血液由右心室射出经肺动脉流到肺毛细血管，在此与肺泡进行气体交换，吸收氧并排出二氧化碳，静脉血变为动脉血；然后经肺静脉流回左心房，这一循环为肺循环（图2-1）。
淋巴循环是血液循环系统的重要辅助部分，由广布人体全身的淋巴管网和淋巴器官（淋巴结、脾等）组成。最细的淋巴管叫毛细淋巴管，人体除脑、软骨、角膜、晶状体、内耳、胎盘外，都有毛细淋巴管分布，数目与毛细血管相近。小肠区的毛细淋巴管叫乳糜管。毛细淋巴管集合成淋巴管网，再汇合成淋巴管。按其所在部位，可分为深、浅淋巴管。浅淋巴管收集皮肤和皮下组织的淋巴液（简称淋巴）；深淋巴管与深部血管伴行，收集肌肉、内脏等处的淋巴液。全部淋巴管汇合成全身最大的两条淋巴导管，即左侧的胸导管和右侧的右淋巴导管，分别进入左、右锁骨下静脉。胸导管是全身最粗、最长的淋巴管，由左、右腰淋巴干和肠区淋巴干汇成。下段有膨大的乳糜池。胸导管还收集左上半身和下半身的淋巴，约占全身淋巴总量的3/4。右淋巴导管由右颈淋巴干、右锁骨下淋巴干和右支气管纵隔淋巴干汇成，收集右上半身的淋巴，约占全身淋巴总量的1/4。淋巴循环的一个重要特点是单向流动而不形成真正的循环（图2-2）。
图2-1 体循环与肺循环
图2-2 淋巴液循环
组织液是存在于组织间隙中的体液，是细胞赖以生存的内环境，为血液与组织细胞间进行物质交换的媒介。绝大部分组织液呈凝胶状态，不能自由流动，因此不会因重力作用流到身体的低垂部位；将注射针头插入组织间隙，也不能抽出组织液。但凝胶中的水及溶解于水和各种溶质分子的弥散运动并不受凝胶的阻碍，仍可与血液和细胞内液进行物质交换。凝胶的基质主要是透明质酸。邻近毛细血管的小部分组织液呈溶胶状态，可自由流动。组织液是血浆在毛细血管动脉端滤过管壁而生成的，在毛细血管静脉端，大部分又透过管壁吸收回血液。除大分子的蛋白质以外，血浆中的水及其他小分子物质均可滤过毛细血管壁以完成血液与组织液之间的物质交换。滤过的动力是有效滤过压（图2-3）。
图2-3 组织液循环
心脏是由心肌细胞组成的并具有瓣膜结构的器官，是人体血液循环的动力装置。心脏位于胸腔的纵隔内，膈肌中心腱的上方，夹在两侧胸膜囊之间。其所在位置相当于第2～6肋软骨或第5～8胸椎之间。整个心脏2/3居于正中线的左侧，1/3居于右侧（图2-4）。
心脏的外形略成倒置的圆锥形，大小约相当于本人的拳头。心脏通常为斜位，少数呈横位（矮胖型）或垂位（瘦长型）。心尖朝向左前下方，心底朝向右后上方，心底部自右向左有上腔静脉、肺动脉和主动脉与之相连。心脏为4腔结构，分别为左右心房和左右心室。
图2-4 心脏位置
心脏为中空的肌性器官，由内向外依次为心内膜、心肌膜和心外膜。心内膜位于心脏内层，与血管相连，由内皮细胞组成，其下尚有些平滑肌细胞和疏松结缔组织。心内膜下层为心肌膜，即心肌组织。最外层为心外膜，由心包膜的脏层组成。心脏内腔由瓣膜完全分隔为心房和心室，心房由房间隔分为左右心房，心室由室间隔分为左右心室（图2-5）。
图2-5 心脏结构
心腔内有四个瓣膜，连接左心室和主动脉的为主动脉瓣，连接右心室和肺动脉的为肺动脉瓣，连接左心房和左心室的二尖瓣及连接右心房和右心室的三尖瓣。瓣膜可以阻止血液在体内逆向流动——当血液一旦逆流撞击到瓣膜，瓣膜就会立刻关闭，从而封堵其通道。二尖瓣和三尖瓣阻止血液在心脏内部逆流，而位于心脏出口处的主动脉瓣和肺动脉瓣则阻止血液回流至心脏。心脏的表面标志有“三沟两耳”。“三沟”是指心底环形的冠状沟，分隔上方的心房和下方的心室；心室前纵行的前室间沟和心室后纵行的后室间沟，分隔左右心室。“两耳”是左右心房各向前内方伸出三角形的心耳。
心脏是容纳血液的器官。右心房和右心室容纳静脉性血液，左心房和左心室容纳动脉性血液，静脉血与动脉血在心腔内完全分流。心脏通过有序的收缩和舒张，将血液供应至全身各处。
左心房通过四个肺静脉口收纳由肺回流的血液，心房收缩时，血液通过左房室口（二尖瓣）流入左心室；当心室收缩时，血液通过主动脉口（主动脉瓣）流入主动脉，向全身各组织器官分布，该路径称为体循环。
右心房通过上、下腔静脉口，接纳全身的静脉血液；通过冠状窦口接纳心脏自身的静脉血。当心房收缩时，右心房内的血液经右房室口（三尖瓣）流入右心室；当心室收缩时，血液通过肺动脉口（肺动脉瓣）流入肺动脉，分布到左右肺，该路径称为肺循环。
血流动力学是血液在心血管系统中流动的力学，与血流量、血液黏性、血压等有关。血液循环是一个闭合的系统，在此系统内血液作为一种流体，在心脏、胸腔等力的推动下循环流动。血液循环除受循环泵出的血量影响外，还受其他一些因素的影响和制约。如流动物质的特性及数量、系统内部的压力、对压力的阻力、流动的速度、流动的类型、系统适应变化的能力等。
黏性与组成物分子间的摩擦有关，血液的黏性也与血液成分如血细胞数、血浆蛋白和血液流速、血管直径有关。血液的黏性与血细胞之间的摩擦力成正比，与血液流速、血管直径成反比。水在20.2℃的黏度系数为0.01泊，血液的黏度系数为水的3～4倍。
血液在血管内流动的方式有层流和湍流两种。层流状态下，血流在血管轴心处流速最快，越靠近血管壁，流速越慢。在流速快、血管口径大、血黏度低时，容易产生湍流。静脉输液时，导管在血管的位置影响血流，造成回流障碍，可能导致血栓形成。
血液流动对血管壁的作用力为流体的剪切应力（shearing force），即流动的血液顺血流方向作用于血管腔内皮细胞（vascular endothelial cell，VEC）单位面积上的切向摩擦力、动脉血流使血管壁产生的周向应变（cyclical strain）和血管壁内外压力差所致的透壁压力。血液流速的改变会导致压力的改变，引起血管内皮细胞的形态变化，调节细胞间的通透性。
血流量是单位时间内流过血管某一横截面的血量，通常以ml/min或L/min表示。单位时间内血管的血流量取决于血管的直径，当血管直径增加1倍，血流量增加16倍。血流速度是血液中的一个质点在血管内移动的线速度，与血管直径成正比。静脉输液治疗过程中留置的静脉导管及液体速度影响血流量及血流速度，而血流量及血流速度则对药物输注所导致的相关并发症有一定的影响。当输注刺激性强的药物、肠外营养或需要长期静脉输液时，应选择管径粗的血管，较大的血流量可使药物得到迅速的稀释，从而减轻药物对血管壁的刺激，减少化学性静脉炎的发生。临床在进行静脉置管时，必须在尽可能大的静脉内置入能满足治疗需要的最小导管，使被置管的静脉局部有足够的空间让血液通过，保证一定的血流速度和血流量，避免在管腔较小的静脉留置导管，以防止发生堵管、静脉炎、血栓、外渗等并发症。成人中心静脉置管常用静脉直径及血液流速见表2-1。
表2-1 成人中心静脉导管常用静脉直径及血液流速
续表
（张振香）