Factoren die de cardiovasculaire respons op inspanning beïnvloeden.

De cardiovasculaire veranderingen geassocieerd met lichamelijk activiteit worden verandert door veel verschillende factoren. De mate van activiteit wat normaal wordt uitgedrukt als werk of totale body zuurstof consumptie, heeft betrekking op betrekking op de cardiale en vasculaire response. Verschillende andere belangrijke factoren beïnvloeden de cardiovasculaire respons op lichamelijke activiteit. Het soort inspanning beïnvloedt significant de cardiovasculaire respons. Voorbeeld: het optillen van een zwaar gewicht. Dit soort inspanning gaat niet gepaard met ritmische samentrekking van een bepaalde spiergroep zoals bij bijvoorbeeld rennen, fietsen of zwemmen. In dit geval is er geen skeletspier pomp die de veneuze return bevordert en zo de cardiac output verhoogt.  Bovendien draagt de abdomino-thoracale pomp niet bij aan de veneuze return, zeker niet als de persoon in kwestie zijn adem inhoudt tijdens de krachtsinspanning en daarmee feitelijk de valsalva manoeuvre uitvoert. In tegenstelling tot dynamische inspanning leidt statische inspanning tot een grote stijging van de systeem vasculaire weerstand, in het bijzonder als een grote spiermassa met maximale inspanning wordt samengetrokken. De verhoogde systeem vasculaire weerstand is het resultaat van een verhoogde sympathische adrenerge activiteit op het perifere vaatbed en van de mechanische compressie op de vasculatuur in de contraherende spieren. Dit kan resulteren in een arteriële bloeddruk van meer dan 250 mmHg tijdens een dergelijk inspanning, zeker als er een grote spiergroep mee gemoeid is. Deze acute hypertensieve toestand kan schade toebrengen aan de vaten in tegenstelling tot dynamische inspanning wat slechts een lichte stijging van de arteriële bloeddruk geeft. Lichaamshouding beïnvloedt ook de cardiovasculaire respons op inspanning vanwege de effecten van de zwaartekracht op de veneuze return en de centraal veneuze druk. Als iemand in een liggende houding inspanning levert (bijv. zwemmen) is de centraal veneuze druk hoger dan wanneer een persoon in een staande houding inspanning levert. In de toestand in rust voordat de persoon aan de inspanning begint is het ventriculair slagvolume hoger bij liggende positie dan in staande positie als gevolg van de verhoogde rechter ventrikel preload. Verder is de hartfrequentie in rust lager bij liggende positie. Wanneer de inspanning begint in liggende positie kan het slagvolume niet verhoogd worden omdat de hoge preload bij rust de reserve capaciteit van de ventrikel reduceert om het einddiastolische volume te verhogen. Het slagvolume stijgt tijdens inspanning hoewel niet zoveel als in staande positie; echter het gestegen slagvolume is primair het resultaat van de gestegen inotropie en ejectiefractie met minimale bijdrage van het Frank-Starling mechanisme. Omdat de hartfrequentie in eerste instantie lager is bij liggende positie is de percentuele stijging van de hartfrequentie in liggende positie hoger wat de verminderde mogelijkheid om het slagvolume te verhogen compenseert. De mate van de lichamelijke conditie beïnvloedt significant de maximale cardiac output en daarmee de maximale inspanningscapaciteit.

Een getraind persoon is in staat een veel hogere cardiac output te halen dan een persoon die een minder goede lichamelijke conditie heeft. De verhoogde cardiac output capaciteit is deels een consequentie van een verhoogde gevoeligheid op atriale en ventriculaire inotropische stimulatie door sympathische zenuwen. Getrainde individuen hebben ook hypertrofische harten, zoals gebeurt met skeletspieren als gevolg van gewichtstraining. Samen met de verhoogde capaciteit voor de opbouw van de veneuze return door het spierpomp systeem, stellen goed getrainde mensen in staat een ventriculaire ejectie fractie te bereiken van 90% tijdens inspanning. Ter vergelijking, een niet getraind iemand komt niet hoger dan 75% ejectiefractie. De maximale hartfrequentie is niet noodzakelijkerwijs hoger bij een getraind iemand dan bij een ongetraind persoon. De lagere hartfrequentie in rust bij getrainde mensen stelt hen in staat percentueel een grotere stijging van de hartfrequentie te hebben. De hartfrequentie is lager bij getrainde mensen vanwege het groter slagvolume in rust als gevolg van een groter hart en een verhoogde inotropie. Omdat de cardiac output niet noodzakelijkerwijs verhoogd is bij getrainde personen in rust, is de hartfrequentie trager door een verlaagde vagale tonus om het groter slagvolume in rust te niet te doen, om daarmee een normale cardiac output te onderhouden. De verhoogde reserve capaciteit van hartfrequentie en slagvolume stelt getrainde mensen in staat een maximale cardiac output (workload) te hebben die 50% hoger is dan bij niet getrainde personen. Een ander belangrijk verschil tussen getrainde en ongetrainde personen is dat bij een gegeven workload de getrainde persoon een lagere hartfrequentie heeft dan de ongetrainde persoon. Verder kan een getraind iemand een hogere werklast gedurende een langere tijd volhouden en herstelt hier veel sneller van.

Omgevingsfactoren hebben invloed op de cardiovasculaire respons bij inspanning. Grote hoogten bijvoorbeeld verminderen het slagvolume en de cardiac output. De oorzaak hiervan is het verlaagde PO₂ in het arteriële bloed bij grote hoogten vanwege de verlaagde atmosferische druk. Het verminderde zuurstof transport naar de weefsels, in het bijzonder de contraherende spieren (hart en skelet) veroorzaakt een inefficiënte oxygenatie bij een lagere werklast. Hypoxie van het myocard geeft een verminderde inotropie wat resulteert in een verminderd slagvolume. Verminderd zuurstoftransport naar de bij de inspanning betrokken spieren veroorzaakt een verminderde inspanningscapaciteit van de spieren en resulteert in een verhoogde lactaat productie doordat de spieren overgaan naar een anaerobe verbranding als gevolg van een tekort aan zuurstof.

Hoge temperaturen en vochtigheidsgraad hebben invloed op de cardiovasculaire respons bij inspanning omdat een groter deel van de cardiac output naar de huid gaat om de warmte af te voeren. Hierdoor vermindert de bloedflow naar de contraherende spieren. Bij hogere temperatuur en vochtigheidsgraad wordt de maximale cardiac output en zuurstofverbruik bij een lagere werklast bereikt daarmee de inspanningstolerantie en het uithoudingsvermogen verminderend. Hoge temperaturen kunnen gepaard gaan met dehydratie. Dehydratie vermindert het circulerend bloedvolume en centraal veneuze druk waardoor de normale verhoging van de cardiac output bij inspanning bemoeilijkt wordt. Dit kan leiden tot een daling van de arteriële bloeddruk en hitte collaps.

Hogere leeftijd vermindert de maximale inspanningstolerantie. De maximale zuurstofconsumptie vermindert ± 40% tussen 20-70 jaar. Er bestaan veel oorzaken voor deze daling. Met het stijgen van de leeftijd daalt de maximale hartfrequentie. De maximale hartfrequentie is ongeveer 220 hb/min minus de leeftijd van de persoon. Met het stijgen van de leeftijd daalt ook het maximale slagvolume als gevolg van een verminderde ventriculaire vulling (verminderde ventriculaire compliantie) en verminderde inotropie door verminderde gevoeligheid op sympathische stimulatie. Al deze veranderingen verminderen de maximale cardiac output significant. Oudere mensen hebben een verminderde skeletspiermassa als ook een verminderde maximale bloedflow naar de spieren per gewichtseenheid van de spier.

Tenslotte heeft het geslacht ook invloed op de cardiovasculaire respons bij inspanning.

Over het algemeen kunnen mannen een veel hogere maximale werklast en een maximale zuurstofconsumptie bereiken en onderhouden als vrouwen. De maximale cardiac output is ongeveer 25% lager bij vrouwen terwijl de maximale hartfrequentie gelijk is. Dit verschil is te verklaren door de grotere spiermassa en het grotere hart bij mannen.