Transport gazów, składników pokarmowych, płynów i produktów metabolizmu to główne funkcje układu krążenia, a czynnikiem nośnym jest krew. Toteż układ krążenia i krew rozwijają sie w ścisłym związku z układem oddychania, bowiem ich funkcje w dostarczaniu tlenu do tkanek i wydalaniu dwutlenku węgla są ogniwami tego samego procesu. Rozwój ten łączy się oczywiście z kształtowaniem sie układu pokarmowego i zmianami przemiany materii, gospodarka wodną itp.

Serce i naczynia krwionośne są pochodzenia mezodermalnego. Już w 20-21 dniu pojawienia sie u zarodka istnienia serca, zróżnicowana jego budowa występuje u 37 - dniowego zarodka o długości 1,5 cm. Dalej wzrasta odpowiednio do powiększania sie ciśnienia i objętości krwi przenikającej z łożyska - lecz jego skurczowa działalność zaczyna się, zanim jeszcze ukształtuje sie sieć naczyń, tworzących zamknięty krąg. Wzrastanie serca odbywa się na drodze przyrostu liczby włókien mięśnia sercowego i podziału jąder, który dokonuje sie jeszcze przez krótki czas po urodzeniu. Komórki serca mięśniowego charakteryzują sie poliploidalnością jąder. Między urodzeniem a 7 rokiem życia 80-90% jąder jest diploidalnych (2N), następnie pojawiają się tetraploidalne (4N), których jest 75% w wieku 16-20 lat. Pozostałe jądra w tym wieku w ok. 12% są diploidalne, a w 12% oktoploidalne (8N). Stosunek białka do DNA w mięśniu sercowym wynosi u płodu 6-tygodniowego około 10, w połowie ciąży ok. 20, około 80 w chwili urodzenia i waha się między 141 i 234 u osób dorosłych. U osób dorosłych wielkość komórki mięśnia sercowego wynosi około 14 um, podczas gdy u noworodka wynosi 6 um.

Na przełomie 2 i 3 miesiąca rozwoju śród macicznego następuje przejście na krążenie łożyskowe. Utlenowana krew dopływa do łożyska z organizmu matki, skąd tlen przenika do krwi płodu. Większość krwi płodu przepływa przez łożysko, a tylko niewielka część krwi przepływa przez jego płuca. Obie części serca wykazują u płodu podobną pracę i są podobnie ukształtowane. Istnieje jednak odmienny krwiobieg. W czasie życia płodowego pod naporem krwi płynącej z prawego przedsionka otwiera się zastawka pokrywająca owalny otwór od strony lewego przedsionka. Natomiast u noworodka, w związku z rozwojem krążenia płucnego, znacznie większa ilość krwi powraca z płuc do lewego przedsionka W wyniku tego ciśnienie krwi w lewym przedsionku jest większe niż w prawym i nie dochodzi do uruchomienia zastawki otworu owalnego, zastawka ta stopniowo zarasta. Po urodzeniu lewa komora serca musi tłoczyć krew do naczyń obwodowych , których ściany wykazują znaczny opór, w wyniku czego następuje przerost jej mięśnia. Komora prawa ma do pokonania znacznie mniejszy opór naczyń płucnych, stąd jej słabszy rozwój Ponieważ jednak mięsień lewej i prawej komory składa się z takiej samej przypuszczalnie liczby włóknień mięśniowych, więc jego przerost jest związany jedynie z rozrostem włókien. Już pod koniec 2 roku życia ściany lewej komory są dwukrotnie grubsze niż prawej, a pod koniec 3 roku życia blisko trzykrotnie. Stosunek ten jest także charakterystyczny dla ludzi dorosłych.

W ciągu dwóch pierwszych trymestrów rozwoju płodu masa sera wynosi około 1,5% masy ciała, w trzecim trymestrze już tylko 0,7% u 6-miesięcznego niemowlęcia - 0,6% która to proporcja u zdrowych ludzi wynosi u mężczyzn ok. 0,47% i u kobiet 0,41%. Od końca 2 miesiąca ciąży do urodzenia dziecka masa łożyska zwiększa się 10-15 razy, podczas gdy masa płodu 8000 razy. Porównując powyższe dane dotyczące masy ciała płodu i jego serca - jasne sie staje, że szybkość krążenia musi wyrównywać narastające obciążenie.

Masa sera oraz jego wymiary sa u dzieci stosunkowo względem masy ciała, większe niż u ludzi dorosłych. Mięsień sercowy noworodka (bez krwi) waży 21g, a u chłopców 23g, w wieku 1-2 lat rozrasta sie około trzykrotnie, a w wieku 6-7 lat uzyskuje ponad 5-krotną wielkość właściwą noworodkowi. U młodych osób dorosłych masa sera wynosi ok. 250g u kobiet i 330g. U mężczyzn.

I wraz z wiekiem nadal jeszcze wzrasta. Przy silnym rozwoju mięśnia serca osiąga niekiedy masę nawet 500g. Włókna mięśnia sercowego od powierzchni wynoszącej 109 mm2, charakterystycznej dla niemowląt 1-rocznych, osiągają 109 mm2 u osób dorosłych. Przy stałej proporcji szerokości do długości włókna. Wzrasta też z wiekiem liczba naczyń włosowatych w mięśniu sercowym.

W związku ze ze zmianami aktywności ruchowej wynikają zmiany proporcji serca. Stosunek masy tego narządu do komór zmniejsza sie z wiekiem od 22% u niemowląt, do 17,8% w wieku 16-20 lat.

Do 15-16 roku życia lewa komora serca powiększa się około 13-krotnie, natomiast prawa tylko

8-krotnie, ściany komory, ściany komory prawej staja się w tym okresie cieńsze o 20%. Serce dorosłego w porównaniu z kształtem u noworodka jest bardziej smukłe, a w przekroju poprzecznym bardziej zaokrąglone. Z wiekiem zmienia sie również ułożenie serca w klatce piersiowej, wraz z rozwojem pozostałych narządów. U dzieci serce położone jest bardziej poziomo niż u dorosłych. W miarę wydłużanie sie aorty serce ułożone początkowo w górnej części klatki piersiowej zlokalizowane zostaje po lewej stronie części dolnej.

We wczesnym dzieciństwie w regulacji pracy serca zasadniczą role odgrywa sympatyczny układ nerwowy, z czym wiąże się duża częstość skurczów serca. Około 1,5 - 3 roku życia zaczyna przeważać wpływ nerwu błędnego serca, co prowadzi z wiekiem do stopniowego zmniejszenia się częstości skurcze serca. Tętno jest u dzieci nieregularne, często arytmiczne, Przybiera ono bardziej rytmiczny charakter dopiero około 7-8 roku życia. U różnych gatunków zwierząt znaleziono korelacje między częstością tętna a masa ciała. U człowieka w procesie ontogenezy taka prawidłowość się zaznacza w tym sensie, że wraz ze wzrostem masy ciała spada częstość tętna, zaś kobiety, które maja masę ciała na ogół mniejszą , maja wierszą częstość tętna. U płodu tętno sięga 120-150 na minutę. U noworodka wynosi ok. 130 i jest blisko dwukrotnie większe niż u osoby dorosłej. W wieku 1 roku zaznacza się pewne obniżenie do 120 uderzeń na minutę, maleje dość szybko do 5 roku życia (ok. 100), u młodych osób dorosłych wynosi 70-80/min. W poszczególnych środowiskach istnieją pod tym względem różnice, ogólnie wierszą częstością charakteryzują się mieszkańcy terenów wiejskich, mniejszą mieszkańcy miast. Częstość tętna jest wysoce zmienna pod wpływem stresów, stąd zresztą trudność jej obiektywnego zmierzenia.

Pojemność wyrzutowa serca, związana z wielkością serca, wzrasta w rozwoju postnatalnym około 20-krotnie - ponieważ jednak maleje częstość skurczów serca - pojemność minutowa serca zwiększa się jedynie 10-krotnie. Kształtowanie tych właściwości jest proporcjonalne do zwiększającego sie zapotrzebowania na tlen wzrastającej masy tkanek.

Zmienia sie z wiekiem także dystrybucja krwi, u płodu dużo krwi zostaje skierowane do mózgu, stosunkowo mało do nerek - które to proporcjonalnie są odmienne u dzieci, a następnie u osób dorosłych. Przy obciążeniach pracą fizyczną u dzieci i u osób w wieku podeszłym mniejszy jest przyrost minutowej pojemności serca, większy u młodych dorosłych osób. U osób starych zmniejsza się zdolność skurczowa serca. O ile jego moc skurczowa u ludzi w wieku 20-29 lat wynosi 3,8 W, to w wieku 70-80 lat tylko 2,9 W. W dodatku u osób starszych wraz z ograniczeniem elastyczności naczyń krwionośnych serce natrafia na wierszą trudność przy wyrzucie krwi, wykonać musi większą pracę dla uzyskania tego samego efektu. Jest to w części złagodzone powiększeniem sie światła aorty u ludzi starszych, w miejsce jej elastycznego poddawanie się fali krwi. Objętość wyrzutowa serca u osób w wieku 60-80 lat zmniejsza sie o około 23% i podobnie pojemność minutowa o 24% względem właściwych dla osób młodych.

System naczyniowy z wiekiem rozrasta się wraz ze zmianą przekroju naczyń. Tętnice dziecka są stosunkowo szerokie, co wiąże się z potrzebą intensywnego utleniania i dostarczania materiałów budulcowych do tkanek. Z wiekiem tętnice stają się stosunkowo węższe niż u małego dziecka, podczas gdy żyły powiększają się i w okresie dojrzałości uzyskują dwukrotnie większą objętość aniżeli tętnice. Światło naczyń włosowatych jest również stosunkowo znacznie szersze, szczególnie w: 

  • płucach,
  • nerkach
  • żołądku
  • skórze

W związku z tym przez układ naczyń włosowatych przepływa u dzieci około dwukrotnie więcej krwi niż u dorosłych.

Podstawową funkcją sieci naczyń włosowatych jest zaopatrywanie tkanek w substancje odżywcze i tlen oraz usuwanie produktów metabolizmu. Czynność ta ma podstawowe znaczenie w całej ontogenezie. Budowa naczyń włosowatych noworodka niewiele się różni od tej, jaka jest właściwa osobie dorosłej. Różnicowanie naczyń włosowatych zostaje zakończone w różnych tkankach między 6 a 13 rokiem życia. Zmienia się jednak z wiekiem przepuszczalność naczyń włosowatych , u małych dzieci jest niższa szczególnie dla białek - największą przepuszczalność obserwuje się u ludzi dorosłych, wraz z postępem procesu starzenia przenikanie płynów z naczyń włosowatych do tkanek pogarsza się , jednak nie jest pewne, czy jest to wynikiem pogorszenia przepuszczalności naczyń. Starość przejawia się atrofią naczyń włosowatych, następuje to poprzez ograniczenie liczby czynnych naczyń włosowatych, przy ogólnym wzroście ich liczby - jednak chaotycznym rozłożeniu w tkankach, wytwarzaniu sie wtórnych połączeń.

W większości cywilizowanych populacji cienienie tętnicze krwi wzrasta z wiekiem - być może z tym związane jest także wzrastanie nieomal przez cały okres ontogenezy. Masy mięśnia sercowego. U noworodka ciśnienie waha się od 70/34 mm Hg (pierwsza liczba oznacza ciśnienie skurczowe, druga-rozkurczowe) do 80/46. W wieku 1 roku wynosi ok. 90/49, w wieku 3-4 lat 96/58 i w zasadzie wraz z wiekiem wykazuje wzrost ciśnienia skurczowego az do starszego wieku, podczas gdy zahamowanie wzrasta ciśnienia rozkurczowego po 40 - 50 roku życia. Po 70-80 roku życia ciśnienie skurczowe stabilizuje się u mężczyzn, podczas gdy zazwyczaj obniża się u kobiet.

Ciśnienie tętna nie ulega wielkim zmianom, u noworodków wynosi ono 42 mm Hg, w 1 roku życia - 40 mm Hg w wieku 14-15 lat - 52 mm Hg. Ciśnienie tętna wyrażone w jednostkach ciśnienia rozkurczowego (unormowane) wykazuje lekki, lecz systematyczny spadek w wieku od 2 do 40 lat, po czym po 40 zwiększa się nieco.

Ciśnienie w naczyniach włosowatych (kapilarach) wykazuje wraz z wiekiem niewielkie zmiany i wynosi ono od 8 do 9 mm Hg. Ciśnienie żylne jest bardzo różnie podawane przez poszczególnych autorów. Po okresowym spadku w ciągu 2,3 lat życia wzrasta ono między 3 a 15 rokiem życia, po czym spada powoli do 40 roku życia i szybko do 60-70 roku życia-wykazując w tym wieku zaledwie połowę tego, jakie właściwe jest dla osób młodych.

Dzieci charakteryzują sie słabszym obiegiem krwi niż dorośli. Istnieją duże rozbieżności w ocenie szybkości krążenia, w zależności od metody użytej do pomiaru krwi wynosi ok. 10 sek i ulega przyspieszeniu w ciągu pierwszych lat, w wieku do 2 lat wynosi 7 sek, jednak w 12 roku życia już 11 sek. , a u dorosłych 14 sek. U kobiet szybkość krążenia jest większa aniżeli u mężczyzn. Jako wypadkowa szybkości krążenia oraz rozwoju sieci naczyń włosowatych - u dzieci przepływa przez nie około dwukrotnie więcej krwi aniżeli u osób dorosłych.

W wieku od 10-80 lat narasta szybkość rozprzestrzeniania sie fali tętna, zmiany te są znaczniejsze w aorcie, a mniejsze w tętnicach kończyn.

Układ krążenia dziecka różni się pod wieloma względami od właściwego osobom dorosłym. Serce dziecka jest bardziej wydolne, ma proporcjonalnie większą masę, w stosunku do właściwej dziecku masy ciała wyrzuca w ciągu minuty więcej krwi do naczyń, niż ma to miejsce u dorosłego człowieka. Światło naczyń (tętnic i włosowatych) dziecka jest stosunkowo duże, a ściany bardziej elastyczne - powyższe właściwości ułatwiają krążenie. Zmniejszenie oporu ścianek na skutek ich elastyczności obniża konieczną pracę serca dla zapewnienia obiegu krwi. Szybki obieg krwi ułatwia sprawne dostarczenie do wszystkich organów i tkanek substancji odżywczych, tlenu oraz hormonów do rozwoju i wykonania określonej pracy. W miarę starzenia sie zmniejsza sie sprawność serca, jego pojemność proporcjonalnie do masy ciała staje sie mniejsza, naczynia wobec odkładania w ich ściankach składników mineralnych są nieelastyczne, utrudnia to przepływ krwi i serce musi pokonywać większe opory - powoduje to straty energii i zmniejsza szybkość przepływu krwi. Kruche naczynia łatwiej też ulegają uszkodzeniu, coraz więcej naczyń włosowatych staje sie nieczynna. Zmiany miażdżycowe poza tym że przyspieszają zgon, poważnie zaburzają działalność organizmu i drastycznie zmniejszają jego wydajność: pogorszenie krążenia krwi oznacza bowiem pogorszenie działalności całego organizmu.

Z wiekiem następują także zmiany w ilości krwi i jego składzie. Komórkowe elementy krwi u zarodka powstają z mezenchymy, od 2 miesiąca w wątrobie, a od około 5 miesiąca życia płodowego także w śledzionie i szpiku. Początkowo cała objętość szpiku bierze udział w tworzeniu krwi (szpik czerwony), w późniejszych latach (już od 7 roku życia) szpik przerasta w prawidłowych warunkach częściowo tłuszczem (szpik biały) i staje sie nieaktywny w produkcji krwinek. W razie potrzeby szpik biały przeradza sie znów w czerwony (krwotok, hipoksja).