При крововтрати порушується кровообіг, оскільки при цьому змінюється співвідношення ємності судинного русла і ОЦК. Зменшення ОЦК супроводжується зниженням тиску наповнення у всій судинній системі. При цьому в першу чергу починають діяти системи рефлекторної компенсації зниження тиску і венозного повернення крові до серця. Вони спрямовані на зменшення ємності судинного русла. Пізніше мобілізуються резерви збільшення ОЦК. Зниження венозного повернення і УО здійснюється практично тими ж механізмами, що й при ортостазе. Якщо обсяг втраченої крові не перевищує 15 мл / кг, то системи регуляції можуть компенсувати його і середній AT швидко відновлюється. При більшої втрати крові можливості рефлекторної компенсації зменшення судинного русла недостатні і тиск в крупних артеріях знижується.
Зменшення подразнення артеріальних і венозних барорецепторів призводить до активізації прессорного впливу, звуження судин і прискорення серцевого ритму. В першу чергу звужуються резистивні судини шкіри, м'язів, внутрішніх органів. Виняток становлять судини серця і мозку, які повинні добре поставлятися кров'ю. Звуження вен підшкірної клітковини, скелетних м'язів, черевної області, а також легких призводить до зменшення обсягу ємнісних судин. Внаслідок цього розвивається стан, називається
централізації кровотоку: менший об'єм крові, який залишився, перерозподіляється до найбільш життєво важливих органів.
Одночасно спостерігається гормонально регульоване збільшення обсягу плазми. Зниження тиску в капілярах призводить до переважання реабсорбції над фільтрацією і відкривається доступ рідини з міжклітинного простору в кров. Внаслідок гормональної перебудови (збільшення секреції вазопресину і активізація ренін-ангіотензин-альдостеронової системи) і звуження судин нирок зменшується виділення води і солей з сечею, і при сприятливих умовах вже через 10-30 хв після втрати 500 мл крові 80-100% обсягу поповнюється за рахунок рідини. При більшій крововтраті обсяг плазми збільшується протягом 10-70 год. Але разом з затримкою води для її збереження в плазмі повинна відновитися концентрація іонів і білків. Особливо важливо нормалізувати онкотичноготиск. Це дозволяє зберегти відповідний обсяг плазми в крові, що проходить через нирки, а також створити умови для обміну рідини в мікроциркуляторному русі. Тільки після відновлення ОЦК зменшується напруга регуляторних механізмів, спрямованих на звуження судин і нормалізується їх тонус.
Рівень формених елементів крові відновлюється в різний час. Концентрація тромбоцитів і лейкоцитів нормалізується швидко за рахунок виходу їх з депо. Відсутність в організмі справжнього депо еритроцитів призводить до зниження гематокриту, оскільки ті еритроцити, які залишилися в крові, розбавляються в плазмі, об'єм якої поступово збільшується. Для ліквідації анемії активізуються органи кровотворення, але це повільний процес. Він може тривати кілька тижнів.
Якщо системи регуляції не компенсують виникли змін, то різке зниження тиску після великої крововтрати істотно порушує діяльність серцево-судинної системи. Це може викликати шок.