A XIX. század végén, 1899-ben írták le tudományos közleményben először, hogy a szív működése javítható állóképességi edzéssel. A szervek, így az izomzat ellátása tápanyaggal és az anyagcseretermékek elszállítása onnan nyugalomban is a szív és vérkeringés feladata, még inkább érvényes ez fizikai aktivitás közben, amikor megnövekszik az oxigén és tápanyag iránti igény, elsősorban az izomzat részéről. Ennek kielégítésére megváltozik a keringő vérmennyiség eloszlása is, az egyéb szervek kevesebb vért kapnak, hogy a többletet a dolgozó izmok kapják meg. A kisvérkör, amelynek feladata a szívből a tüdőbe eljuttatni az oxigénben szegény és széndioxidban dús vért és a tüdőből a szívbe szállítani az oxigénben dús vért, valamint a nagyvérkör, amely a szívből a szervekhez juttatja az oxigénben dús és onnan szállítja el az „elhasznált" vért együttesen alkotja a vérkeringést.

Az az oxigén mennyiség amelyik a tüdőből eljut az izmokhoz, függ a szív teljesítményétől. A szív működése közben összehúzódik (szisztolé) és elernyed (diasztolé). Az egy összehúzódás által kilökött vérmennyiséget nevezzük verőtérfogatnak. Ha a verőtérfogatot szorozzuk az egy perc alatti szívösszehúzódások számával (ezt nevezzük szivfrekvenciának) - ez egészséges emberben megegyezik a pulzusszámmal - akkor kapjuk meg az u.n. perctérfogatot (ez nyugalomban 4,5-6,5 l).

A perctérfogat mellett a másik tényező amelyik az oxigén felhasználást meghatározza, hogy mennyi oxigént képes a vérből kivonni a működő izom, vagy egyéb szerv. Ez az arterio- venosus különbség.

A szív teljesítményét a perctérfogat határolja be, az állóképességi teljesítőképesség pedig egy adott időegység alatt felvett oxigén mennyiségének a függvénye. Fokozatosan emelkedő intenzitású dinamikus terheléssel párhuzamosan nő a verőtérfogat, amig a szív el nem éri a 130-150/perces szívfrekvenciát. Ezt követően a szívfrekvencia tovább nőhet a terhelés folytatása esetén, serdülőkorban elérheti 205-220/perc értéket is, azonban a verőtérfogat a frekvencia növekedésével már nem nő párhuzamosan.

Edzés hatására a szív alkalmazkodik a fokozott igényekhez, nő a szívizom összehúzódó képessége, a szív bal kamrája több vért képes befogadni, mindennek következményeként megnő a verőtérfogat. A sportolás közbeni magas pulzusszám és a megnőtt verőtérfogat eredményezi, hogy ilyenkor a perctérfogat is jelentősen megnő, a nyugalmi átlagos 6,5 l-ről akár 21 l/perc fölé is. Rendszeres edzés hatása abban is megmutatkozik, hogy fokozatosan megnő a szív tömege, ami a szívizom megnövekedésében nyilvánul meg. Ezt nevezik hipertrófiának, ami egészséges alkalmazkodási jelenség, szemben a beteg szívizom esetében is létező hipertrófiával, ami azonban ettől szerkezetileg eltérő.

Élettani szempontból megkülönböztetünk szimpatikus és paraszimpatikus idegrendszert, illetve ezek hatását. A szimpatikus idegrendszer azokat a funkciókat serkenti, amelyek valamilyen „készenléti", vagy „vész" helyzet esetén szükségesek, ezzel szemben a paraszimpatikus idegrendszer inkább fékezi ezt a „mozgósítást", serkenti a regenerációs folyamatokat. Az edzett szív működésének lényege,hogy nyugalomban fokozottabban érvényesül a paraszimpatikus hatás, viszont terheléskor az edzetlenekhez képest fokozottabban hatnak a szimpatikus tényezők. Ennek eredménye a sportolók lassabb nyugalmi pulzusa - ez az edzés hatás már fiatal korban is érvényesül -, a jobb oxigén kihasználás. Terheléskor az edzett szív magas szívfrekvencia mellett is tudja növelni a verőtérfogatot - szemben az edzetlenekkel - s ezáltal a perctérfogatot is.

Az edzett és edzetlen szív teljesítménye közötti különbséget terheléses viszonyok között szemléltetik az alábbi adatok:

A vérkeringést befolyásoló, illetve hatékonyabbá tevő adaptációs folyamatokat kiegészítik a perifériás alkalmazkodással kapcsolatos jelenségek:

• javul a szervek, így az izomzat hajszálerekkel való ellátása állóképességi edzés hatásra, ami szintén az oxigén ellátás javítását célozza;
• az izmokon belül is hatékonyabbá válik a vér eloszlása;
• növekszik az aerob és anaerob anyagcserében részt vevő enzimek aktivitása.