В центральной нервной системе спортсмена отмечается высокий уровень лабильности нервных центров, оптимальная возбудимость и хорошая подвижность нервных процессов (возбуждения и торможения). У спортсменов, обладающих выраженным качеством быстроты, время двигательной реакции укорочено, в ЭЭГ покоя отмечается повышенная частота альфа-ритма – 11-12 колеб.·с-1 (например, у 80% баскетболистов 1 разряда и мастеров спорта, в отличие от лыжников-гонщиков и борцов, имеющих частоту 8-9 колеб.·с-1).
Двигательный аппарат квалифицированных спортсменов отличается большей толщиной и прочностью костей, выраженной рабочей гипертрофией мышц, их повышенной лабильностью и возбудимостью, большей скоростью проведения возбуждения по двигательным нервам, запасами мышечного гликогена и миоглобина, высокой активностью ферментов. Об улучшении иннервации мышц свидетельствуют факты утолщения нервно-мышечных синапсов и увеличение их числа. Спортсмены имеют высокие показатели произвольного напряжения мышц и в то же время отличного их расслабления, т.е. большую величину амплитуды твердости мышц.
Обмен веществ спортсменов характеризуется увеличением запасов белков и углеводов, снижением уровня основного обмена (лишь в соревновательном периоде основной обмен может быть повышен из-за недостаточного восстановления).
Дыхание спортсменов более эффективно, так как увеличена ЖЕЛ (до 6-8л), т.е. расширена дыхательная поверхность; больше глубина вдоха, что улучшает вентиляцию легких и снижает частоту дыхания (до 6-12 вдохов в 1 мин). Лучше развиты и более выносливы дыхательные мышцы (это можно наблюдать, например, по способности сохранять высокие значения ЖЕЛ при повторных ее определениях). Величина минутного объема дыхания в покое не изменена (из-за противоположных сдвигов частоты и глубины дыхания), но максимальная легочная вентиляция значительно выше у тренированных лиц (порядка 100-200 л·мин-1) по сравнению с нетренированными (60-120 л· мин-1). Увеличена длительность задержки дыхания (особенно в синхронном плавании, нырянии), что свидетельствует о хороших анаэробных возможностях и пониженной возбудимости дыхательного центра.
В сердечно-сосудистой системе спортсменов также выявлены адаптивные изменения. Тренированное сердце имеет большой объем и толщину сердечной мышцы. При тренировке на выносливость (у бегунов-стайеров, лыжников-гонщиков и др.) наблюдается особенное увеличение объема сердца – до 1000-1200 см3 (у нетренированных лиц – порядка 700 см3). Большой объем сердца – до 1200 см3 – характерен также для высокорослых баскетболистов. Однако более этой величины нарастание объема неблагоприятно, так как ухудшаются возможности кровоснабжения самой сердечной мышцы. При адаптации к скоростно-силовым упражнениям происходит преимущественно утолщение сердечной мышцы – ее рабочая гипертрофия, а объем в меньшей степени превышает норму (800-1000см3). Рабочая гипертрофия сердечной мышцы повышает мощность работы сердца и обеспечивает кровоток в скелетных мышцах при их напряжении в условиях силовых и скоростно-силовых нагрузок.
Повышение общего объема сердца сопровождается увеличением резервного объема крови и, хотя ударный объем крови в покое практически не нарастает, но при работе его значительный рост обеспечивается за счет резервного объема. Частота сердечных сокращений спортсменов (особенно у стайеров) в покое понижена до 40-50 уд.· мин-1 (в отдельных случаях – до 28-32 уд.· мин-1), т.е. отмечается спортивная брадикардия. Минутный объем крови соответствует норме или немного ниже нее.
У спортсменов в состоянии спортивной формы, в среднем, в 32,3% случаев наблюдается спортивная гипотония – снижение величины артериального давления до 100-105 мм рт.ст. и ниже. Чаще всего это встречается у гимнастов и спортсменов-стайеров. Выраженность артериальной гипотонии растет по мере увеличения спортивного стажа и уровня квалификации спортсменов. У спортсменов, специализирующихся в спортивных играх, наоборот, в состоянии покоя артериальное давление часто может быть повышенным.
В системе крови у спортсменов больше концентрация эритроцитов - 6·1012·л-1 и гемоглобина – 160 г·л-1 и более. Это обеспечивает большую кислородную емкость крови (до 20-22 об.%). Общее количество гемоглобина в организме у тренированного спортсмена (800-1000г) превышает его запасы у нетренированных лиц (700г). Повышены щелочные резервы, т.е. легче противостоять окислению крови. Больше объем циркулирующей крови.
Все перечисленные перестройки функциональных показателей свидетельствуют об общей адаптации организма спортсменов к физическим нагрузкам, а в частности, и к особенной функциональной подготовленности к упражнениям в избранном виде спорта.