心血管系統是胎兒發育中首先有功能的系統。 胎兒心臟於受精後第18天或19天在先心區開始發育, 細胞密集, 成為左右各一條的心索, 以後變成管狀的心內皮管, 此兩管漸接近並融合, 在第22天時形成一個心管, 隨著心管的融合, 其周圍形成一層厚的細胞層, 即心肌外膜, 以後又分化成心肌和心膜。
裡面的心內管擴張後形成心內膜。 心管心球、心室及心房。 不久, 心臟發育成“U”字形的球室袢, 以後又形成“S”形的心臟, 然後逐漸形成4個腔室, 其中兩個成為心房, 接受血液, 另外兩個成為心室, 泵出血液至肺和全身其餘部位。
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在孕9~10周時, 獨特的瓣膜在心房和心室的出口形成, 確保血液只能順著一個方向流動, 而不會返流。 胎兒的血液迴圈也就與孕媽媽的血液迴圈清楚分離了。