Численні фізіологічні механізми, Що розвиваються в процесі м'язової роботи, призводять до збільшення серцевого викиду, причому пропорційно тяжкості фізичного навантаження. І дійсно, здатність системи кровообігу збільшувати серцевий викид для кращої доставки кисню і поживних речовин м'язам, які виконують важку роботу, не менш важлива, ніж сила скорочення самих м'язів.
Таким чином, на марафонській дистанції спортсмен, здатний збільшити серцевий викид в максимальному ступені, стане переможцем у забігу.

На малюнку представлений графічний аналіз тих змін серцевого викиду, які відбуваються при важкому фізичному навантаженні. Криві серцевого викиду і венозного повернення, пересічні у точці А, дають уявлення про гемодинамике в стані спокою. Криві, що перетинаються в точці Б, дають уявлення про зміни гемодинаміки при важкому фізичному навантаженні. Зверніть увагу, що збільшення серцевого викиду вимагає значних змін як кривої серцевого викиду, так і кривою венозного повернення.

Досить легко зрозуміти, чому відбувається зміщення вгору кривої серцевого викиду. Цей зсув є результатом симпатичної стимуляції серця, оскільки: (1) збільшується частота серцевих скорочень, часто до 170-190 уд /хв і вище, (2) збільшується сила серцевих скорочень приблизно в 2 рази. Якби не зсув кривої вгору, збільшення серцевого викиду обмежилося б рівнем плато, характерного для кривої в стані спокою.

Це означає, що серцевий викид максимально збільшився б тільки в 25 рази замість 4-кратного збільшення у нетренованого бігуна і 7-кратного - у тренованого бігуна на марафонській дистанції.

Тепер подивимося на криві венозного повернення. Якщо не відбудеться ніяких змін з кривою венозного повернення, то серцевий викид під час навантаження зміниться незначно, тому що рівень плато на кривій венозного повернення в спокої відповідає всього 6 л /хв. Тим не менш, відбуваються дві важливі зміни.

1. Середній тиск наповнення значно збільшується з початком фізичного навантаження. Частково це пов'язано зі скороченням вен та інших ємних областей судинної системи під дією симпатичних нервів. Крім того, напруга м'язів черевної стінки і інших скелетних м'язів викликає здавлення великого числа судин внутрішніх органів, що теж збільшує середній тиск наповнення. При максимальному навантаженні тиск наповнення може збільшитися з 7 до 30 мм рт. ст., тобто в кілька разів.

2. Крива венозного повернення зміщується вгору, кут нахилу її низхідній частині збільшується. Це відбувається за рахунок зменшення опору практично всіх кровоносних судин скорочуються скелетних м'язів, що також зменшує опір венозному поверненню крові до серця.

Таким чином, поєднання двох чинників (Збільшення середнього тиску наповнення і зменшення опору венозному поверненню) викликає значне зміщення кривої венозного повернення вгору.

За рахунок змін обох кривих - Кривих венозного повернення і серцевого викиду - стан гемодинаміки на відміну від колишнього рівня спокою (точка А) характеризує нова рівноважна точка (точка Б). Зверніть особливу увагу, що тиск у правому передсерді збільшилася незначно, всього на 15 мм рт. ст. Насправді у тренованих людей з сильним серцем тиск у правому передсерді часто опускається нижче рівня спокою, тому що під час важкої фізичної роботи відбувається інтенсивна стимуляція серця симпатичними нервами.