O sistema circulatório dos peixes é simples e completo, pois o sangue passa apenas uma vez pelo coração e não há mistura de sangue venoso e arterial no coração. O coração dos peixes possui duas cavidades (um átrio e um ventrículo. O sangue venoso vindo dos tecidos através das veias cavas entra no coração pelo seio venoso. Do seio venoso o sangue passa para o átrio, depois para o ventrículo, onde é bombeado e vai para o cone arterioso, onde sai do coração e vai para a aorta ventral, que conduz o sangue até as brânquias. Nas brânquias, o sangue passa pelos vasos branquiais aferentes e sai pelas alças coletoras eferentes, num processo de contra-corrente com a água vinda do meio externo, indo para a aorta dorsal. A aorta dorsal se ramifica em artérias que distribuem o sangue para todos os tecidos. O sangue venoso que sai dos tecidos é conduzido pelas veias cavas ao seio venoso do coração, onde recomeça o ciclo. O átrio também pode ser chamado de aurícula.

O coração dos anfíbios apresenta três cavidades: dois átrios (um direito e um esquerdo) e um ventrículo. O sangue venoso, pobre em O2 e rico em CO2, vindo  os tecidos do corpo através da veia cava, penetra no átrio direito; o sangue arterial, vindo dos pulmões através da veia pulmonar, penetra no átrio esquerdo. Os dois tipos de sangue passam para o único ventrículo onde se misturam, ainda que parcialmente. Do ventrículo, o sangue é bombeado para os tecidos do corpo, passando pela artéria aorta; ou para os pulmões, pela artéria pulmonar.

O sistema circulatório dos anfíbios é duplo e incompleto: duplo, porque o sangue passa duas vezes pelo coração a cada ciclo de circulação, e incompleto, porque o ventrículo é único e nele o sangue arterial e venoso se misturam.

O sistema circulatório dos répteis é semelhante ao dos anfíbios. O coração dos répteis possui três cavidades, sendo dois átrios e um ventrículo parcialmente dividido. O sangue venoso vindo dos tecidos do corpo chega ao átrio direito do coração através da veia cava. O sangue arterial vindo dos pulmões chega ao átrio esquerdo do coração através de duas veias pulmonares, uma para cada pulmão. Dos átrios, o sangue venoso e arterial vão para o ventrículo onde são parcialmente misturados. O sangue venoso é bombeado no ventrículo, indo para os pulmões para serem oxigenados, através da artéria pulmonar; o sangue arterial é bombeado para os tecidos do corpo, através de dois troncos aórticos, que depois se unem em uma artéria aorta. Os répteis crocodilianos, ao contrário dos outros répteis, apresentam dois ventrículos, mesmo assim há mistura de sangue arterial e venoso no coração, só que em menor quantidade em relação aos outros répteis.

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