Kardiovaskularna fiziologija, jedna od disciplina fiziologije vježbanja, proučava kako se kisik i nutrijenti transportiraju kroz kardiovaskularni sustav u radne mišiće tijekom vježbanja. Kardiovaskularni sustav se sastoji od srca i krvnih žila. Pretpostavlja se da, kad bi se krvne žile od prosječne osobe rastegnule da bi hi bilo dovoljno da okruže cijeli planet četiri puta. Primarna svrha kardiovaskularnog sustava je da dostavi nutrijente do tkiva a da odstrani otpadne produkte. Kardiovaskularni sustav obavlja sljedeće specifične funkcije:

1. Transport deoksidirane krvi (siromašna kisikom) od srca do pluća i oksigenirane krvi (bogata kisikom) od pluća do srca.
2. Transport oksigenirane krvi od srca do tkiva kao i transport deoksigenirane od tkiva do srca.
3. Distribucija nutrijenata do stanica
4. Odstranjivanje otpadnih produkata (ugljični dioksid, ureja, laktati) od radnih stanica za eliminaciju ili ponovnu upotrebu
5. Regulacija pH-a i kontrola kiselosti
6. Transport hormona i enzima za regulaciju fiziološke funkcije
7. Održavanje ravnoteže tekućine za prevenciju dehidracije
8. Održavanje tjelesne temperature apsorpcijom topline i redistribucijom do površine tijela

Srce se nalazi u prsnoj šupljini gdje je lijevi ventrikul usmjeren prema stopalu. Okružen je s plućima na obje strane, i sternumom i rebrom naprijed. Srce ima četiri komore koje služe kao rezervoari i pumpa. Gornje dvije nazivaju se atriji a donje dvije ventrikule. Komore su odvojene intervertebralnim žlijebom te sadrže velike arterije i vene. Baza srca sastoji se od gornjih struktura kao što su desni i lijevi atrij i dijelova velikih vena koja ulaze u srce od iza. Srce je u prosjeku teško 250 grama za žene i 320 grama za muškarce, te pumpa otprilike 70 ml po otkucaju.

Srce je obavijeno perikardom Vanjski sloj ima i gusti i mekani sloj. Najgušći dio srčanog mišića naziva se miokard.

Desna strana srca koja se sastoji od desnog atrija i desnog ventrikula odgovorna je za prikupljanje krvi iz tijela (deoksidirana krv) i za pumpanje krvi kroz pluća.

Lijeva strana srca koja se sastoji od lijevog atrija i lijevog ventrikula prikuplja krv od pluća i pumpa ju do ostatka tijela.

Osim toga srce ima i 4 ventila. Atrioventrikularni ventil odvaja atrij od ventrikula dok semilunarni odvaja ventrikule od aorte i pulmonalne arterije. Desni atrioventrikularni ventil kontrolira dotok krvi od atrija do ventrikula. Druga dva ventila sprječavaju povratak krvi do ventrikula.

Protok krvi kroz srce odvija se s povratkom krvi iz tijela do desnog atrija:

1. Deoksidirana krvi ide u desni atrij kroz superior i inferior vene
2. Desni atrij se kontrahira i pomiče krv u desni ventrikul
3. Desni ventrikul se kontrahira, i krv teče kroz plućne ventile do plućnih arterija i do plućnih grana
4. Krv dolazi do plućnih kapilara iz arterija gdje dolazi do izmjene plinova. Kisik se apsorbira a ugljični dioksid odstranjuje
5. Krv teče nazad do lijevog atrija kroz plućne vene
6. Lijevi atrij se kontrahira i krv ide iz do lijevog ventrikula
7. Lijevi ventrikul se kontrahira, krv teče kroz aortin val u aortu i njene grane gdje se distribuira kroz krv

Za razliku od skeletnih mišića srčani mišić ima svojstva koja dopuštaju kontrakciju bez vanjskog impulsa. Sinusatrijski čvor smatra se pacemaker-om koji daje impulse dok atrioventrikularni čvor omogućava razmak između impulsa na 0.12 sekundi.

Sistola je kontrakcija a dijastola relaksacija. Arterije vode krv s kisikom kroz tijelo dok vene vode krv do srca. Arterije se granaju iz aorte koje se kasnije granaju u arteriole. Arteriole se granaju u kapilare i tu se događa izmjena tvari. Suprotno, venska strana počinje s kapilarama koje idu do venula koji se rastu do veličine vena.

Frekvencija srca – prosječna frekvencija srca je 60-80 otkucaja u minuti. Žene imaju otprilike 10 otkucaja od muškaraca u mirovanju. Dok djeca imaju veću frekvenciju nego odrasli. Osobe koje su utrenirane imaju manju frekvenciju zbog većeg udarnog volumena.

Krvni tlak – je spoj količine krvi koja se pumpa i otpora u krvnim žila. Pri vježbanju sistolički može doći do maksimalne 190-220 i ne bi trebao prelaziti vrijednosti od 250. Dijastolički može ostati isti ili se blago smanjiti i ne bi trebao prelaziti 115 mm hg.

VO2max – smatra se najvećom količinom kisika koja se može konzumirati tijekom tjelesne aktivnosti. Izražava se u apsolutnim ili relativnim vrijednostima

Udarni volumen – odnosi se na količinu krvi koja se izbaci iz lijevog ventrikula. Udarni volumen je manji kod osoba koje ne treniraju i generalno je veći kod muškaraca. Udarni volumen se povećava u ležećoj poziciji. Povećava se krivolinijski s intenzitetom do 40-50 % VO2max onda ostaje isti.

U ležećoj poziciji udarni volumen je veći a frekvencija srca manja, nakon ustajanja Frekvencija srca je veća a udarni volumen manji.

Minutni volumen – Količina krvi koja se ispumpa u minuti, računa se tako da se množi frekvencija srca i udarni volumen. Otprilike je oko 4-5 litara. U mirovanju oko 15-20% kisika distribuirano je do skeletnih mišića a ostalo ide drugdje. Pri vježbanju taj postotak može ići i do 85-90%

Arterijsko-venska razlika u kisiku – odnosi se na razliku kisika koji arterijske krvi i kisika venske krvi. Pri mirovanju iznosi 5 ml/O2/dl. Tijekom aktivnosti mišići uzimaju veću količine kisika iz arterijske krvi a smanjuje se udio kisika u venskoj krvi.

Sadržaj preuzet iz ACSM guidelines for the personal trainer, četvrto izdanje. 2013.