Kreislauf
Bei Säugetieren wie bei Vögeln sind der rechte und der linke Ventrikel des Herzens vollständig getrennt, so dass Lungen- (Lunge) und systemische (Körper-) Zirkulationen völlig unabhängig sind. Sauerstoffhaltiges Blut gelangt von der Lunge in das linke Atrium und gelangt zum linken Ventrikel, von wo es durch die Aorta in den systemischen Kreislauf gedrückt wird. Desoxygeniertes Blut aus den Geweben kehrt über eine große Vene, die Hohlvene, zum rechten Vorhof zurück und wird durch die Lungenarterie zum Lungenkapillarbett gepumpt.
Bei Wirbeltieren ist die Kontraktion des Herzens myogen oder wird durch Muskeln erzeugt. Rhythmus ist jedem Herzmuskel inhärent, aber in myogenen Herzen wird der Schrittmacher aus Herzgewebe gewonnen. Der Schrittmacher bei Säugetieren (und auch bei Vögeln) ist eine längliche Masse spezialisierter Zellen, die als Sinoatrialknoten bezeichnet wird und sich im rechten Atrium nahe der Verbindung mit der Hohlvene befindet. Eine Anregungswelle breitet sich von diesem Knoten zum atrioventrikulären Knoten aus, der sich im rechten Atrium nahe der Basis des interatrialen Septums befindet. Ab diesem Punkt erfolgt die Anregung entlang des atrioventrikulären Bündels (His-Bündel) und tritt entlang feiner Äste, den Purkinje-Fasern, in die Hauptmasse des Herzgewebes ein. Die homöostatische oder stabile Kontrolle des Herzens durch neuroendokrine oder andere Mittel wird durch das intrinsische Kontrollnetzwerk des Herzens vermittelt.
Blut verlässt den linken Ventrikel durch die Aorta. Die Säugetieraorta ist eine ungepaarte Struktur, die vom linken vierten Aortenbogen des primitiven Wirbeltiers abgeleitet ist. Vögel hingegen behalten den rechten vierten Bogen.
Das Kreislaufsystem bildet ein komplexes Kommunikations- und Verteilungsnetz für alle physiologisch aktiven Gewebe des Körpers. Eine konstante, reichliche Sauerstoffversorgung ist erforderlich, um die aktive, wärmeerzeugende (endotherme) Physiologie der höheren Wirbeltiere aufrechtzuerhalten (siehe auch Endotherme). Die Effizienz des Vierkammerherzens ist für diese Funktion wichtig. Sauerstoff wird wie bei allen Wirbeltieren von spezialisierten roten Blutkörperchen oder Erythrozyten transportiert. Die Verpackung des sauerstofftragenden Pigments Hämoglobin in Erythrozyten hält die Viskosität des Blutes minimal und ermöglicht dadurch eine effiziente Zirkulation, während die mechanische Belastung des Herzens begrenzt wird. Der Säugetier-Erythrozyten ist eine hochentwickelte Struktur; Seine scheibenförmige, bikonkave Form ermöglicht eine maximale Oberfläche pro Volumeneinheit. Wenn sie reif und funktionsfähig sind, werden rote Blutkörperchen von Säugetieren enukleiert (ohne Kern).
Atmungssystem
Eng mit dem Kreislaufsystem verbunden sind das Beatmungsgerät, die Lunge und die dazugehörigen Strukturen. Die Belüftung bei Säugetieren ist einzigartig. Die Lungen selbst sind weniger effizient als die von Vögeln, da die Luftbewegung eher aus Ebbe und Flut als aus einem Einwegkreislauf besteht, sodass immer ein Restluftvolumen verbleibt, das nicht abgelaufen werden kann. Die Beatmung bei Säugetieren erfolgt über eine Unterdruckpumpe, die durch die Entwicklung einer endgültigen Brusthöhle mit Zwerchfell ermöglicht wird.
Das Zwerchfell ist eine einzigartige Verbundstruktur, die aus (1) dem Querseptum (einer Wand, die das Herz primitiv von den allgemeinen Eingeweiden trennt) besteht; (2) Pleuroperitonealfalten von der Körperwand; (3) Mesenterialfalten; und (4) axiale Muskeln, die sich in eine zentrale Sehne einführen, oder Zwerchfellaponeurose.
Die Lungen liegen in getrennten luftdichten Kompartimenten, die als Pleurahöhlen bezeichnet werden und durch das Mediastinum getrennt sind. Wenn die Größe der Pleurahöhle vergrößert wird, wird die Lunge erweitert und Luft strömt passiv ein. Die Vergrößerung der Pleurahöhle wird durch Kontraktion des Zwerchfells oder durch Anheben der Rippen erzeugt. Das entspannte Zwerchfell kuppelt nach oben, aber wenn es zusammengezogen ist, dehnt es sich flach aus. Das Ausatmen ist eine aktive Bewegung, die durch Kontraktion der Bauchmuskeln gegen die Eingeweide hervorgerufen wird.
Luft tritt typischerweise durch die Nasenlöcher in die Atemwege ein, wo sie erwärmt und angefeuchtet werden kann. Es geht über den knöchernen Gaumen und den weichen Gaumen und tritt in den Pharynx ein. Im Pharynx kreuzen sich die Passagen für Luft und Nahrung. Luft tritt in die Luftröhre ein, die sich in Höhe der Lunge in primäre Bronchien teilt. Ein charakteristisches Merkmal der Luftröhre vieler Säugetiere ist der Kehlkopf. Stimmbänder erstrecken sich über den Kehlkopf und werden durch erzwungenes Ausatmen vibriert, um Schall zu erzeugen. Der Kehlkopfapparat kann für die Erzeugung komplexer Vokalisationen stark modifiziert sein. In einigen Gruppen - zum Beispiel Brüllaffen - ist der Zungenapparat als Resonanzkammer in das schallerzeugende Organ eingebaut.
