При мышечной деятельности функциональное состояние сердца и сосудов изменяется вследствие повышенного запроса тканями кислорода. В покое сердце взрослого человека выбрасывает в минуту 3—5 л крови, а при работе этот объем возрастает и тем больше, чем интенсивнее работа, иногда достигая 30 л в 1 мин. Количество крови, выбрасываемое сердцем в 1 мин, называется минутным объемом. Зависит оно от количества крови, выбрасываемого с каждым сокращением сердца — ударного объема и частоты пульса (среднее число — 70 ударов в минуту). С каждым сокращением сердце выбрасывает 70 см3, а при работе — 200 см3 крови. При учащении пульса значительно возрастает минутный объем. Для того чтобы вместить такую массу крови, сердце должно увеличиться в объеме. Увеличение минутного объема не может происходить только за счет повышения числа сокращений. Можно привести такой пример: предположим, что минутный объем составлял 20 л, тогда частота пульса должна была бы возрасти до 300 в 1 мин, чего никогда не бывает. Поэтому одновременно с возрастанием числа сокращений сердца увеличивается и объем выбрасываемой крови с каждой систолой, который с 70 см3 возрастает до 150—200 см3. Чем лучше тренирован человек к физической нагрузке, тем больше возрастает объем выбрасываемой крови. Если же наступает утомление, то ударный объем падает при увеличении частоты пульса. У лиц физического труда в результате повышенной работы сердца и в связи с этим усиления питания сердечной мышцы увеличивается его масса — развивается так называемая гипертрофия сердца.

При статическом напряжении минутный объем также возрастает, но меньше, чем при динамической работе.

Во время работы происходит образование большого количества тепла, что приводит к повышению температуры тела. В результате накопления в крови продуктов распада, а также температурных влияний возникает раздражение центральной нервной системы, в частности продолговатого мозга, вызывающее учащение пульса. Рост частоты пульса наблюдался многими физиологами еще до начала работы, что, по их мнению, объясняется кортикальными влияниями (условными рефлексами), уменьшающими тонус блуждающего нерва (Г. П. Кон-ради, А. Д. Слопим, В. С. Фарфель).

Изменения функционального состояния сердца зависят как от тяжести работы, так и от условий, в которых она выполняется. Из внешних условий наибольшее значение имеют метеорологические факторы (высокая температура и влажность), инфракрасная радиация, а также неудобное положение тела. Они вызывают значительно большее увеличение числа сердечных сокращений по сравнению с такой же работой, выполняемой в отсутствии этих дополнительных факторов. Легкая работа, например, на сборке мелких деталей, вызывает значительно меньшее изменение частоты пульса, чем такая тяжелая как обрубка металлических изделий.

При оценке влияния работы на состояние сердечно-сосудистой системы большое значение имеет знание характера восстановления пульса. После окончания работы частота пульса вначале круто, а затем более медленно, падает. Существует зависимость между временем восстановления частоты пульса, тяжестью работы и тренированностью организма. Если восстановление задерживается, то это указывает на недостаточную приспособляемость организма, иногда на возможное патологическое его состояние или неблагоприятные метеорологические и другие условия.

Частота пульса при статическом напряжении менее увеличена, чем при динамической работе.

Кровяное давление при динамической работе изменяется: максимальное повышается более значительно и быстрее, чем минимальное. По окончании работы более резко надает минимальное и менее — максимальное давление. При незначительной нагрузке минимальное кровяное давление почти не изменяется. Повышение пульсового давления указывает на увеличение ударного объема, что является положительным фактором. Падение же свидетельствует о появлении утомления.