蚯蚓的循环系统为封闭管式的循环系统。有三条主要血管，一条在背面，两条在腹面，这三条血管几乎纵贯全体。

主要由心脏（或称为大血管弧）、各种血管以及在其中流动的血液所组成。蚯蚓的“心脏”即为一些扩大的具收缩性联合血管，心脏依靠其肌肉的收缩来转动，内壁有瓣膜，可使血液按一个方向出人心脏。蚯蚓的血液为红色的无红血细胞的液体，但在血浆中具有血红蛋白，故使血浆呈红色。由心脏和背血管交替的收缩，可使血液在封闭的循环系统中往返周而复始地流动，血液携带着氧气、营养物质、二氧化碳和代谢废物，在组织内完成气体交换和物质代谢。

此外，在有些种类的蚯蚓血液的血浆中还含有血红蛋白呼吸素和悬浮大量的阿米巴细胞。这种阿米巴细胞相当于哺乳动物的白血球。

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