在學理方面，心臟（拉丁文-解剖學詞：Cor，希臘語-病理學：Kardia）則是一個位於脊椎動物胸部的中空肌性纖維性器官，外披心包，是循環系統的動力部分。心臟具有自律心肌細胞，它們通過起搏電流產生節律性的動作電位，帶動工作心肌細胞進行有規律的收縮，將血液送往全身組織。心臟另有內分泌功能，其分泌的肽類激素可起到調節血壓和尿量，調節人體內水平衡的作用。而其功能會受到自身機制，神經系統和激素精細的共同調節。第一個真正的心臟可能出現在5億2千萬年前寒武紀第一批脊椎動物中（如耳材村海口魚）。心臟的心房心室劃分和運作機制與該動物的體形和具體生存習性（即生態學上所說的生態位）相適應。心臟的正常運作對生命至關重要，所以不難理解它也是動物胚胎期最早出現的器官之一。
心臟的發生
心臟的進化
無脊椎動物中，如昆蟲（Insecta），其循環系統是開放式的，血液會流進體腔中（見血淋巴）。而有着封閉式循環系統（體液，包括血液和淋巴會經閉合的管道-血管和淋巴管流經全身，而不是流入體腔中直接與身體器官接觸）的頭足動物和環節動物，如蚯蚓也沒有真正的心臟。它有的是五個動脈弓，起着和心臟相似的作用。
脊椎動物的身體器官的分化和發育都受到心臟的制約。心臟是胚胎發育中首先形成的器官之一，雞的心臟在受精後30小時就開始跳動，而當時其軀體還不足以容納心臟。人的心臟在受精後4周即行使其功能，當時其胚胎只有5毫米。
橫切動物胚胎作動態觀察，可見中胚葉外側板的內臟葉，在咽後方，腸的復側部分對稱增厚（某些動物成體的心臟就是位於此，但哺乳類動物的心臟會經歷一系列複雜的體位變化,被轉移到胸腔）。這對中胚層摺疊相對向中線靠攏，融合併形成一中空的長管。這根管兩端附着於兩旁的組織。但除此之外卻是可動的。可動的部分在體腔中生長，並形成4個腔隙，並相繼開始收縮，最終構成心臟。一旦心臟雛形形成，它就會被兩層膜所包繞：內膜（Endocard）和外膜(Epimyocard)。內膜後來會成為心內膜，外膜最終發展成為心肌層(Myocard)和心外膜(Epicard)。
脊椎動物可能的原始心臟。而這一結構和脊椎動物胚胎發育中心臟的形態相似。注釋：1-腹主動脈(
Aorta ventralis)2-動脈圓錐(
conus arteriosus)3-心室4-心房5-靜脈竇（
sinus venosus）6-半月瓣7-房室瓣8-竇房瓣
原始心臟的結構，可以從胚胎期心臟的結構從了解。這是一根管道上有四個腔隙，並會相繼收縮。含氧量低的血液由此而被送進動脈中，這種心臟泵出的血流只有一股。圓口綱和魚類，如文昌魚心臟就是這種原始樣式，但它已經可以與血管區分開來。心臟的過渡類型則為總鰭魚類，兩棲動物和爬行動物打出混合血的心臟。這種過渡心臟可能發生於4億年前。它們的心房心室有開始分開的跡象。這與這些動物已開始用肺呼吸有重要聯繫。（這可從同為爬行動物，但是無肺蠑螈身上看出，無肺蠑螈的房間隔退化。同樣，對肺呼吸依賴性不強的有尾目，其雙循環泵功能也有所減弱。）未完全分隔的心臟卻能根據動物的需要改變其缺氧血含氧血的大概流向。血液能夠被導向到如皮膚，鰓等呼吸部位。這對鱷魚，龜這些有時不用肺呼吸的動物有非常大的好處。關於這些動物的心臟構造，請見下面心臟的解剖。
到了無尾目，動脈圓錐開始被螺旋型的摺疊部分分開。鳥類和哺乳類的則是兩分的。這是真正的雙循環泵。進入肺循環的血液動能較低，以保護脆弱的肺組織。進入體循環的血液，行程長，分支多，阻力大，需要的動力較肺循環的多。但是爬行動物的動脈圓錐則是三分的。這一不同對要解釋前兩者如何從一些已知的爬行類動物中分離進化過程，構成了一定困難。有人認為，這可能是進化過程中，鳥類哺乳類動脈圓錐的發生放棄了最後一部劃分，只成為了兩分心室。
藍鯨的心臟和小汽車一樣大，有半噸重。
心臟的發育
要了解心臟的進化過程，最好觀察哺乳類動物心臟的發育過程。心臟的發育過程，在一定程度上（不是完全的）再現了其本身的進化過程。
以下詳述人的心臟發育過程。因為出於醫學方面的需要，這一過程研究觀察得比較透徹。
在人的胚胎期，心臟發生於胚盤頭端，口咽膜前方的中胚層，即所謂的生心區。其前方為原始橫膈。心臟首先形成其外形，然後進行內部分隔。
原始心臟的形成
1-圍心腔，2-生心板，3-口咽膜，4-泄殖腔膜，5-原始隔膜，6-羊膜
受精後第18到19天，生心區的中胚層中出現圍心腔和一對生心板兩個結構。生心板里有中空結構心管。後來心管與周圍的間充質陷入到圍心腔中。間充質形成的心肌外套層，將來會發展為心外膜和心肌膜。而內皮和心肌外套層之間的結締組織，即心膠質，將來則發展為心內膜的內皮下層。
外形形成
心管的頭端與動脈相連，尾端與靜脈相連。然後心管形成三個膨大：心球，心室和心房。後來在心房的末端會在形成一個叫靜脈竇的膨大。心球和心室因生長速度快於心包腔的擴展速度，兩者會形成一U型的球室袢的結構。後來受到食管，心球的壓制，向左右兩方向擴展。心房擴大，房室之間形成房室管。心球的尾段融入心室，成為原始右心室。原來的心室成為原始左心室。兩者之間由室間溝分隔。
內部分隔
第5周初，心臟外形基本建立。然後開始內部分隔。這些分隔是同時進行的。
房室管的心內膜組織增生，形成一對心膜墊。它們彼此融合，將房室管分隔為左右房室孔。房室孔內的間充質之後會形成兩尖瓣和三尖瓣。
而心房的分隔則發生在第4周末。心房頂部背側壁出現第一房間隔，在第一房間隔向心內膜墊方向生長並最終與後者融合之前，會出現兩個孔，分別為：第一房間孔和第二房間孔。第一房間孔閉合。第二房間孔在一段時間內仍作為左右心房溝通的管道存在。後來它為厚的第二房間隔所遮閉。第二房間隔的前後緣會在與心內膜墊接觸時，下方留下一個卵圓孔。直至出生後，第一第二房間隔因為血流的壓力互相緊貼並最終融合，徹底分開兩心房。
靜脈竇右角後來會被吸收併入右心房，成為永久性右心房的光滑部，原始右心房則成為右心耳。通過房間隔進入原始左心房的肺靜脈後來分為四條，後來直接開口於左心房。由肺靜脈參與形成的部分成為了永久性左心房的光滑部。原始左心房也成為了左心耳。
心室底壁組織形成的室間隔肌部也向著心內膜墊生長，其方向與房間隔相反。在它完全與心內膜墊融合之前，會在其上緣的地方形成一個室間孔。這個孔後來大部分由心球內部形成的球嵴所閉合，其餘的則是為心內膜墊所閉合。這樣就形成了室間隔膜部。
而動脈干與心球的內膜組織增生，上段被稱為動脈干嵴，下段則成為球嵴。兩者對生，後來融合，成為主動脈肺動脈隔，它將動脈乾和心球分隔為肺動脈乾和升主動脈。兩者的基部內膜增厚，形成半月瓣。[1]
心臟的解剖學特徵
位置和鄰近器官
脊椎動物的心臟位其於胸部（Thorax），消化道腹面。心臟由肋骨保護，可以減少外來撞擊而引起損傷的危險。
牛的心臟位於3到6肋之間。人的心臟約2/3位於正中線左側，外裹心包。前方對向胸骨體和2到6肋軟骨。後方平對5到8胸椎。兩側與肺相臨，下方為膈。上方為出入心的大血管。心臟後方隔着心包腔與支氣管，食管，迷走神經和胸主動脈為鄰。心的長軸與正中線呈45度角。
但心有時因胚胎發育的原因，可以反位，成為右位心，心尖指向右下方，如正常心的鏡像，同時常伴有腹腔內臟器的反位。但右位心並無功能和結構上的改變。
表面
心的正面。
注意：此處右肺動脈應分為三支，而非圖中所示的兩支。
哺乳類動物的心的外表可被描述為，一尖，一底，兩面，三緣，表面四條溝：
- 一尖，指的是心尖（cardiac apex）。它是由左心室構成。
- 一底，指的是心底（cardiac base）。朝向右後上方。主要由左心房和小部分右心房構成。
- 兩面指的是前面的胸肋面和下面的膈面。
- 三緣指的是下緣（銳緣），左緣（鈍緣）和右緣（不明顯）。
- 表面四條溝可視為四個心腔的表面分界。它們分別為冠狀溝（房室溝），前室間溝和後室間溝（左右心室）和後房間溝（左右心房）。
供血
心臟本身由冠脈循環的血液所營養。左右冠狀動脈是由主動脈的根部發出的。而含氧量低的靜脈血主要通過靜脈竇會流入心。心的重量占全身體重的0.5%左右，但其血流量竟達全身血流量的5%，為250毫升／分鐘。其血氧利用率已快達極限，動靜脈含氧量差達14%。因此當心肌需氧時，有效的方法只能是通過冠脈擴張加大血流量。
人的心臟 |
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心臟長度 |
15 cm |
重量 |
300 g |
每搏輸出量 |
70 cm3 |
靜息時的每分輸出量 |
4900 cm3 |
運動時的每分輸出量 |
可達20-30升 |
70年泵血量 |
~ 1.8 億升 |
左心室的每搏功 |
~ 0.8 J |
右心室的每搏功 |
~ 0.16 J |
每天做功 |
~ 100 kJ |
每年心跳次數 |
~ 3600 萬 |
70年心跳次數 |
~ 30 億 |
表中數據均為平均值。 |
