đổi diễn ra trực tiếp với môi trường ngoài (nước biển hoặc nước ngọt). Trong
cơ thể đa bào, đa số các tế bào không thể trao đổi trực tiếp với môi trường
ngoài mà phải thông qua hệ thống cơ quan đặc biệt để trao đổi và vận chuyển
các chất. Ví dụ, mang cá có diện tích trao đổi khí lớn với môi trường nước. Một
mạng lưới mao mạch nhỏ nằm gần với mặt ngoài của mang. Oxy hòa tan trong
nước sẽ khuếch tán qua lớp biểu bì của mang và vào trong dòng máu, ngược
lại, CO2 khuếch tán từ trong máu vào dòng nước. Cá cũng như các động vật
khác có cơ quan chức thực hiện năng trao đổi vật chất với môi trường và có cơ
quan vận chuyển chứa dịch lỏng (máu và dịch mô) phân bố khắp cơ thể được
gọi là hệ tuần hoàn.
2.3.1. Hệ tuần hoàn phản ảnh chủng loại phát sinh
Sự vận chuyển bằng khuếch tán chỉ vận chuyển được các chất theo khoảng
cách ngắn, không có hiệu quả khi vận chuyển theo khoảng cách dài, ví dụ, để
vận chuyển glucoz từ ống tiêu hóa, hoặc vận chuyển oxy từ phổi tới não. Sự
khuếch tán không có hiệu quả đối với khoảng cách lớn hơn vài milimét vì thời
gian cần thiết để một chất khuếch tán từ nơi này đến nơi khác là tỷ lệ thuận với
bình phương khoảng cách vận chuyển. Chẳng hạn, để vận chuyển cùng lượng
glucoz khuếch tán đi 100 µm thì cần phải mất 1 giây, 1mm cần 100 giây và
1cm thì cần đến 3 giờ. Hệ tuần hoàn giải quyết vấn đề này bằng cách bảo đảm
các chất được vận chuyển theo khoảng cách xa một cách nhanh chóng. Hệ tuần
hoàn có chức năng liên kết môi trường dịch mô của tế bào và dịch cơ thể với
cơ quan thực hiện sự trao đổi khí, cơ quan hấp thụ chất dinh dưỡng và cơ quan
thải chất dư thừa. Ví dụ, trong phổi của động vật có vú, oxy từ không khí hít
vào sẽ được khuếch tán qua lớp biểu mô mỏng của phế nang để vào dòng máu,
còn CO2 thì khuếch tán từ máu qua biểu mô phế nang vào khí thở ra. Sự vận
động của dòng chất dịch trong hệ tuần hoàn do tác động của tim sẽ nhanh
chóng mang máu giàu oxy đến các phần của cơ thể. Vì dòng máu trong các
mao mạch phân bố khắp các mô của cơ thể, cho nên các chất sẽ được trao đổi
giữa dòng máu và dịch mô bao quanh tế bào.
a) Hệ tuần hoàn ở động vật không xương sống
