生きたポンプである心臓は、右心房、右心室、左心房、左心室からなる4つの部屋に分かれています。それぞれが一定のリズムで収縮と弛緩を繰り返し、全身に血液を送っています。健康な心臓が1日に送り出す血液量はドラム缶40本分にもなります。全身から戻ってきた静脈血は、上下大静脈から右心房に流れ込みます。(A)右心房の血液は右心室から肺動脈を通って(B)、肺で酸素を取り込んだ後、左右の肺から各2本ずつの肺静脈を経て左心房に入り(C)、僧帽弁を通過して左心室に送られます(D)。ここで血液は左心室の強い収縮力を受けて大動脈から全身に送り出されます(E)。

全身から戻ってきた炭酸ガスを多く含む静脈血は一度心臓に戻った後、肺で炭酸ガスから酸素に交換されます（ガス交換）。その後、酸素を多く含んだ動脈血が心臓から全身に送り出されます。肺循環（小循環）は心臓→肺動脈→肺→肺静脈→心臓の一連の流れ。1周する時間は約3〜4秒です。
●体循環（大循環） 心臓のポンプ機能によって体内を循環する血液は、全身の各器官や細胞のすみずみに新鮮な酸素や栄養素を運び、さらに不要となった炭酸ガスや老廃物を受け取って、からだの外に排出するために絶え間なく流れています。体循環（大循環）は心臓→大動脈→動脈→毛細血管→静脈→大静脈→心臓の一連の流れです。1周する時間は約20秒です。

心臓は一定のリズムで収縮と弛緩を繰り返しています。右心房上部の洞房結節（どうぼうけっせつ）という場所に自動で動く筋細胞があり、そこで生じた電気信号が特殊な筋肉の道すじ（刺激伝導系といいます）を通じて心筋全体に伝えられます。したがって、全体に統制のとれた収縮と弛緩を行えるのです。

洞房結節で生じた電気信号は、心房内を放射状に広がり、ついで房室結節（ぼうしつけっせつ）に集まります。信号はそれからヒス束 → ヒス束の左右脚束（きゃくそく）→ プルキンエ線維 → 心室固有筋（内膜面 → 外膜面）へと伝えらえていきます。

ヒトは精神的なストレスや肉体的なストレスを受けるとその刺激が大脳を介して視床下部に伝わり、交感神経が優位になります。その結果、心筋収縮力の増強や心拍数の増加が起こってどうきを感じたり、末梢血管の収縮によって血圧の上昇が起こります。通常はこのような瞬間的な交感神経の興奮が起こると、これを抑えるために副交感神経が働いて心拍数や血圧は次第に下がっていきます。しかし、ストレスが長く続いたり、非常に強いストレスがかかった場合、また、不規則な生活を続けていると、自律神経のバランスがくずれて交感神経の興奮状態がなかなか治まらなくなってしまいます。

ポンプとして働くため、心臓へは冠状動脈によって1分間約250mLの血液が送り込まれています。心臓からは1分間に約5〜6Lの血液を全身に送り出しているので、その約5%が心臓のために使われることになります。

働き者の心臓は、この血液中の酸素の約70%を消費します。腹部の内臓組織が約15〜20%しか酸素を消費しないことを考えれば、心臓がいかに酸素を必要とする臓器であるかがわかります。

そのため、酸素欠乏には特に弱く、もし冠状動脈の枝が動脈硬化などによって詰まって血液がうまく流れなくなると、その血管の流域の組織が壊死してしまいます。これが狭心症や心筋梗塞などの虚血性心疾患とよばれる重大な病気を引き起こす仕組みです。

動脈硬化とは、動脈の壁が硬くもろくなる病気です。いくつか種類がありますが、よく知られているのが血液中のコレステロールなどが原因で起こるアテローム性動脈硬化です。

心臓から勢いよく送り出された血液によって動脈の壁には高い圧力がかかります。そのため、動脈の壁は静脈に比べて厚くなっています。また、心臓より下にある静脈では血液が重力に逆らって心臓に戻らなければならないので、逆流を防ぐための弁が所々にあります。

心臓が血液を送り出すとき、高血圧などによって心筋にかかる負荷が大きくなると、心肥大を起こします。これは十分な血液循環を維持するための代償反応ですが、原因の１つである高血圧が改善されずに心肥大が進むと、次第に心臓が弱ってきてポンプ機能が低下し、どうきや息切れなどの症状が起こりやすくなります。

ちなみに、スポーツ選手は昔から心臓が大きいことが知られています。ある種のスポーツを長期間継続しているうち、スポーツに適する形態や機能に変化した心臓を「スポーツ心臓」と呼びます。このような心臓は筋肉が発達しているため1回の収縮でたくさんの血液を送り出すことができ、安静時の脈拍が40台であることもまれではないそうです。

心臓にはポンプとして静脈側から動脈側へと一定方向に血液を流すための4つの弁があります。左心房と左心室のあいだの弁は僧帽弁、右心房と右心室のあいだの弁は三尖弁で、心室内の乳頭筋から出た腱がパラシュートの傘をおさえるひものようにつながり、弁の先端がそり返るのを防いでいます。肺動脈の入口にある肺動脈弁と大動脈の入口の大動脈弁は、3枚のポケット状の半月弁によってできています。

心臓弁膜症とは、老化などさまざまな原因で心臓の弁に肥厚や変形が起こり正常に機能をしなくなった状態のことで、これらの弁が十分に開放しない場合を狭窄症、完全に閉鎖しない場合を閉鎖不全症と呼びます。心臓弁膜症のうちもっとも多いのは僧帽弁の障害によるもので、僧帽弁狭窄症では左心房から左心室への血液がうまく流れないため、左心房圧が上昇して肺うっ血を発症したり、左心房内での血液うっ滞により生じた血栓が原因で脳梗塞を発症することもあります。一方、僧帽弁閉鎖不全症では、左心房から左心室へ流れる血液が一部逆流するために左心房への負担が増大して心房細動などの不整脈や心不全症状が現われます。

ヒトの心臓は1分間に60から70回のペースで規則的に脈を打ちます。これに対して、サイズが小さな動物の脈はヒトよりもずっと速く、ハツカネズミの場合は1分間に600から700回も脈を打ちます。逆に大きい動物だと脈も少なくなり、ゾウは約20回、クジラになると約3回といわれています。

このことから、「動物の生涯脈拍数はみんなほぼ同じであり、もし心臓の拍動を時計として考えれば、ネズミもゾウも全く同じ長さだけ生きて死ぬことになる」という説を唱える学者もいます。

ストレス解消や気分転換のために喫煙習慣をやめられない人も多いと思います。しかし、よく知られているようにタバコは呼吸器や循環器、あるいは消化器などに悪影響を及ぼします。例えば、煙に含まれるニコチンは交感神経系の亢進によって末梢血管の収縮や心拍数の増加をもたらし、さらに一酸化炭素は血液酸素運搬能を低下させ局所的な低酸素状態を作ります。喫煙はこの他にもさまざまな作用が重なり合い動脈硬化を促進させます。