Частота сердечных сокращений является динамически меняющимся показателем, который отражает способность организма реагировать на разные воздействующие факторы. Частота сердечных сокращений меняется при изменении положения тела, в процессе выполнения повседневных действий (умывание, одевание, прием пищи, ходьба и т. д.), при выполнении физической нагрузки и в процессе спортивной тренировки. Поэтому в организме постоянно происходит регуляция частоты сердечных сокращений в зависимости от предъявляемых требований к организму в конкретной ситуации.
Центральная нервная система оказывает свое воздействие на сердечную деятельность посредством вегетативной нервной системы, состоящей из симпатического и парасимпатического отделов.
Возбуждение симпатического нерва оказывает ускоряющее и усиливающее действие на сердце: повышается возбудимость миокарда, ускоряется проведение возбуждения по миокарду, растет частота возбуждения и сила сокращения миокарда. В результате растет частота сердечных сокращений и повышается сократимость миокарда. Активность симпатического отдела нервной системы повышается в стрессовых ситуациях, при физической нагрузке, при эмоциональном напряжении, а также в жизнеопасных эпизодах, когда возникает необходимость в быстрой реакции организма на возникшую ситуацию. Реакция организма в таких случаях выраженная и продолжается до нормализации ситуации.
Возбуждение парасимпатического отдела нервной системы по своему действию на миокард противоположно: частота возбуждения снижается, скорость проведения импульса по миокарду замедляется, сила сокращения миокарда снижается и частота сердечных сокращений уменьшается. Подъем активности парасимпатического отдела нервной системы может быть по времени коротким и продолжительным. Под влиянием многолетних занятий спортом происходит повышение активности парасимпатического отдела нервной системы в покое, в результате чего частота сердечных сокращении у спортсмена снижается, развивается брадикардия.
Гормональная регуляция частоты сердечных сокращении происходит под влиянием желез внутренней секреции. Повышение активности желез внутренней секреции проявляется в повышении секреции гормонов и повышении их активности. Прямое повышающее воздействие на частоту сердечных сокращений оказывают гормоны надпочечников (адреналин, норадреналин) и щитовидной железы (тироксин). Другие железы внутренней секреции (гипофиз, паращитовидная железа и др.) оказывают опосредованное воздействие на частоту сердечных сокращений, воздействуя на активность надпочечников и щитовидной железы.
Существенное влияние на частоту сердечных сокращений оказывает интракардиальная рефлекторная регуляция. Внутрисердечные рецепторы, реагирующие на изменение химического состава крови, на изменение давления в полостях сердца и на изменения объема полостей сердца, вызывают рефлекторные реакции, ведущие к нормализации ситуации. Например, повышение внутрижелудочкового давления оказывает воздействие на барорецепторы, что приводит к повышению сократимости миокарда желудочков и повышению частоты сердечных сокращений, ведущих к выравниванию давления в полости желудочков.Частота сердечных сокращений, измеренная во время выполнения физической нагрузки, является результатом взаимодействия центральной и вегетативной (симпатической и парасимпатической) нервной системы, а также гуморальной и интракардиальной регуляции сердечной деятельности.