Тканина, що функціонує, вимагає в кілька разів більше кисню і поживних речовин, ніж та ж тканина в стані спокою, і серце разом з кровоносними судинами активно пристосовується до потреб. У періоди інтенсивної м'язової роботи серце може перекачувати в 7-8 разів більше крові, ніж зазвичай, збільшуючи кількість скорочень за хвилину та об'єм крові, що викидається при кожному скороченні. Зазвичай серце викидає при кожному ударі близько 75 мл крові, але це може зрости до 200 мл.
Збільшення ударного обсягу можуть викликати такі стимули:
-
Підвищення вмісту вуглекислоти у крові. При фізичній роботі утворення енергії у формі, зручній для використання організмами (макроергічні фосфатні зв'язки), підвищується; у тканинах утворюється більше вуглекислоти, і підвищений надходження її в кров спонукає серце збільшити ударний об'єм.
-
Розтягування серцевого м'яза. Під час роботи тиск у венах вищий і в камери серця до їх скорочення встигає увійти більше крові, що веде до розтягування м'язових стінок. Сила скорочення м'яза у відомих межах збільшується під впливом розтягуючої сили, що діє на м'яз на початку його скорочення; тому чим більший об'єм крові перебуватиме в серці до початку систоли, тим більше крові воно викидатиме при кожному скороченні. При фізичному навантаженні можливе також почастішання ударів серця до 170-200 за 1 хв.
І тут можуть грати роль кілька факторів:
-
Підвищена температура. При м'язовій роботі утворюється тепло, достатнє підвищення температури тіла кілька градусів. Це діє на синусний вузол (так само, як діє лихоманка), і скорочення серця частішають.
-
Гормони. Ритм серця прискорюється під дією як адреналіну, який за критичних обставин виробляється наднирковими залозами в підвищеній кількості, так і тироксину, що виділяється щитовидною залозою і прискорює обмін речовин у всьому тілі.
-
Нерви. Нервова регуляція частоти серцевих скорочень здійснюється центром серцевого ритму, що знаходиться в довгастому мозку. Від цього центру до серця йдуть дві групи рухових нервів; одна з них, що проходить через симпатичний нервовий стовбур, прискорює ритм серця, а інша проходить через блукаючий нерв, уповільнює його. Обидві групи нервових волокон закінчуються в синусному вузлі і зменшують або збільшують частоту імпульсів, що виникають у ньому.
Ця складна регуляторна система швидко приводить ритм серцевих скорочень у відповідність до метаболічних потреб організму і в той же час запобігає надмірній реакції, оскільки прискорений серцевий ритм стимулює рецептори розтягування аорти, що у свою чергу уповільнює серцевий ритм.