Kan, insanlarda ve gelişmiş hayvanlarda yaşamın sürmesini sağlayan en önemli vücut sıvısıdır. Fizyoloji, yaşamın mantığını araştıran bir bilim dalıdır. Yunanca doğa anlamına gelen "physis" kelimesi ile bilim anlamına gelen "logos" kelimesinin birleşmesiyle ortaya çıkan fizyoloji terimi, moleküler düzeyden hücre, doku, organ, sistem ve organizma düzeylerine kadar fonksiyonu ve bu fonksiyonun altında yatan mekanizmaları araştırır. Vücudumuzun yapı ve işleyişini anlamada temel bilgileri sağlayan iki bilim dalı, anatomi ve fizyolojidir. Anatomi, canlı vücudunu oluşturan ve belirli görevleri üstlenen organ ve oluşumların yerini ve yapısını incelerken, fizyoloji bu yapıların işlevlerini incelemekte ve açıklamaktadır.

Kan, hücrelerden ve "plazma" adı verilen bir sıvıdan oluşur. Hücreler eritrositler (kırmızı kan hücreleri), lökositler (beyaz kan hücreleri) ve trombositlerdir. Hücrelerin %99'undan fazlasını eritrositler oluşturur. Eritrositler, kanın oksijen taşıyan hücreleridir. Lökositler, vücuttaki enfeksiyonlara ve kanserin oluşmasına karşı koruyucu hücrelerdir. Trombositler ise kandaki pıhtılaşmanın görevini üstlenirler.

Çok hücreli organizmalarda hücre, doku ve organların birbirine ve dış ortamdaki bağlantısını sağlayan kan, vücudun kalp ve damar sistemindeki kapalı devre içinde bulunur. Böylece doğuştan ölüme kadar bu sistem içinde sürekli dolaşarak görevini yapar. Memeli kalp ve damar sistemine bağlı sol ventrikülden çıkan kan, arterler ve arteriollerden geçerek kapillere pompalanır ve burada doku sıvısıyla denge sağlar. Kan, taşıdığı oksijen ve metabolik maddeleri doku aralığına verirken, orada biriken karbondioksiti ve metabolik atıkları alır. Kapillerin taşıdığı kan, venüller aracılığıyla venlere boşalır ve sağ atriyuma geri döner. Bu sistem, büyük veya sistemik dolaşım olarak adlandırılır.

Kan, sağ atriyumdan sağ ventriküle geçerek buradan akciğer damarları üzerinden sol atriyum ve sol ventriküle pompalanır. Buna küçük veya akciğer dolaşımı denir. Akciğer kapillerinde bulunan kan, alveollerde oksijen ve karbondioksit ile dengesini sağlar. Kapiller yatak kalp damar sistemine geçemeyen bir kısmı ise lenfatik dolaşıma katılır ve burada duktus torasikus ve sağ lenfatik kanal aracılığıyla venöz sisteme boşalır. Kanın tüm vücuttaki dolaşımı, çeşitli düzenleyici mekanizmalar tarafından kontrol edilir.

Plazma, kanın sıvı kısmıdır ve hafif sarı renklidir. İçinde su, kan proteinleri, tuzlar (elektrolitler), glukoz, hormonlar, çeşitli metabolik atıklar ve lipitler bulunur. Oksijen ve karbondioksit, alyuvarlardaki hemoglobin tarafından taşınır ve az miktarda da plazmada bulunur. Eritrositler bikonkav disk şeklinde yapılardır ve yapım yerleri yassı kemiklerin iliğidir. Eritrositlerin hücre zarı, kişiden kişiye değişiklik gösteren özel proteinler içerir ve bu proteinler sayesinde kan, ABO kan gruplarında yer alır. Eritrositler, hemoglobin adı verilen ve oksijen taşıma görevini üstlenen bir protein içerir. Hemoglobin, eritrosit ağırlığının üçte birini oluşturur ve oksijenin yaklaşık %99'unu taşır, geri kalan %1'lik kısım kanda çözünmüş olarak taşınır.

Kan bekletilip pıhtılaştığında, meydana gelen berrak sıvıya serum denir. Kan, vücut dışına alınıp bir cam kaba konulduktan sonra pıhtılaşma meydana gelir. Böylece, kanın içindeki eriyen fibrinojen denilen plazma proteini, erimeyen fibrin haline gelir. Kanın içindeki hücreler bu fibrin içinde kalır ve büzülen fibrin nedeniyle berrak bir sıvı çıkar, buna serum denir. Pıhtılaşmamış kandaki hücre elemanlarının bölünmesiyle meydana gelen sıvıya ise plazma denir. Serum, bazı hastalıkların tedavisinde kullanılır.

Kan fizyolojisi, canlıların hücre, doku ve organlarının işlevlerini ve bu işlevlerin nasıl yerine getirildiğini inceleyen bir bilim dalıdır. Çalışma alanı oldukça geniş olup; virüs fizyolojisi, bakteri fizyolojisi, hücre fizyolojisi, bitki fizyolojisi, insan fizyolojisi gibi birçok alt gruba ayrılır. Fizyoloji, solunum, dolaşım, sindirim, boşaltım, iç salgı bezleri, böbrek, sinir sistemi, duyu organları, genel metabolizmayı, besin gruplarının etkisini, su metabolizmasını, ısı düzenlemesini, kasları ve cinsel işlevleri inceler.

Kan, hücrelere besin maddeleri, oksijen ve suyu sağlar ve hücrelerde oluşan metabolik atıkları organlara taşır. Vücut hücreleri bu alışverişi yapabilmek ve yaşamlarını sürdürebilmek için kana ihtiyaç duyar. Kanın görevleri şöyle sıralanabilir:

Kan, akciğerler yoluyla havadan alınan oksijeni tüm vücut hücrelerine ulaştırır ve dokularda metabolizma sonucu oluşan karbondioksiti akciğerlere taşır. Bu görevi başlıca eritrositler ve kısmen plazma aracılığıyla yapar.

Glikoz, amino asitler, yağ asitleri, vitaminler, mineraller ve suyun gastrointestinal kanaldan alınarak dokulara ve karaciğere taşınması kan yoluyla olur. Bu işlem, plazma ve onun elemanları aracılığıyla gerçekleştirilir.

Üre, ürik asit, kreatinin gibi metabolizma atıklarını ve suyun fazlasını dokulardan alarak boşaltım sistemine taşır ve vücuttan atılmasını sağlar. Bu işlem de büyük ölçüde plazma yoluyla gerçekleşir.

Vücut, metabolizmanın optimum hızda sürdürülebilmesi için sıcaklığını belirli düzeyde tutmak zorundadır. Kan ve vücut sıvılarında bulunan su, bu düzenlemede büyük etkiye sahiptir. Vücut ısısının düzenlenmesinde suyun bazı özellikleri önemli rol oynar:

Su, tüm diğer sıvı ve katı maddelerden daha yüksek spesifik ısıya sahiptir. Bu, suyun sıcaklığı değişmeden büyük ölçüde ısıyı depo edebilmesini sağlar. Ortalama yapıda bir kişide günlük 3000 kalori oluştuğu halde, vücut ısısında önemli bir değişim olmaz. Eğer vücutta su yerine ısı depolama kapasitesi düşük bir sıvı bulunsaydı, bu kadar kalori dokulardaki ısıyı 100-150°C'ye yükseltir ve proteinler denatüre olurdu.

Su, sıcak olan kısmından ısıyı hızla uzaklaştırır. Bu özellik, özellikle karaciğer gibi kimyasal reaksiyonların yoğun olduğu dokularda ısı birikimini önler.

1 ml suyun buharlaşması 0.6 kalorinin tüketilmesini gerektirir. Bu, akciğerler ve derideki suyun bu fiziksel özellikleriyle birlikte diğer fizyolojik faktörlerle ideal bir ısı düzenleyici sistem oluşturur. Kanın dolaşım sistemi içinde sürekli hareketi, vücudun değişik bölgelerinde eşit ısı dağılımını sağlar.