Функциональное состояние аппарата кровообращения имеет большое значение в развитии организма. Сердце и сосуды подростка развиваются неравномерно, сердце в своем развитии иногда обгоняет рост просвета сосудов.

Общее количество крови по отношению к весу тела у подростков больше, чем у взрослых. Однако абсолютная величина ударного и минутного объёма крови меньше. Увеличение минутного объёма крови находится в прямой зависимости (особенно у 11–12 летних детей) от учащения сердцебиений при незначительном увеличении ударного объема.

А.В. Коробков отмечает, что уже в возрасте 12–13 лет спортивная тренировка способствует образованию устойчивых временных связей, регулирующих функцию сердечнососудистой системы.

Количество кислорода, необходимое для окислённых процессов, обеспечивающих ту или иную работу, называется кислородным запасом. Потребление кислорода у взрослого человека, находящегося в состоянии покоя, равно 0,25–0,3 л. в мин. При беге на 5–10 км. оно равно 4–5 л. в мин.

Кислородный запрос. Когда дыхательная и сердечнососудистая системы не удовлетворяют потребности тканей в кислороде, т.е. когда кислородный запрос выше кислородного потолка, мышцы производят свою работу в условиях недостатка кислорода. Например, за 5 мин. работы при кислородном запросе, равном 7 л. в мин., требуется 35 л. кислорода. Если кислородный потолок будет 5 л. в мин., то за это время при кислородном запросе в 35 л. тканям может быть доставлено только 25 л. кислорода, вследствие чего образуется кислородный долг, равный 10 литрам.

Величина кислородного долга зависит от интенсивности работы и от её длительности.

По мере увеличения длины дистанции, интенсивность работы лыжника несколько снижается. Однако интенсивность работы на дистанции зависит и от других факторов: степень тренированности спортсмена, рельеф местности, на которой проложена дистанция, встречный ветер, большая влажность, относительно высокая или наоборот, очень низкая температура воздуха, глубокий, свежий снег и т.п. Всё это сильно затрудняет движения лыжника и снижает скорость его бега. Уменьшение скорости при этом сочетается с увеличением энергетического расхода на каждый метр пути.

Передвижение на лыжах является динамической, циклической работой.

Лыжные гонки требуют развития общей и скоростной выносливости. В известной степени для лыжников необходимо и развитие силы. Эффективность работы мышц нижних и верхних конечностей обусловлена развитием их силовых качеств.

Движение лыжника на дистанции разнообразны и сложны по координации. Он должен не только владеть двигательными навыками, обеспечивающими передвижение различными способами по равнине и позволяющими преодолевать подъёмы и спуски, но и уметь использовать эти двигательные качества в сложных условиях, иногда при мгновенном изменении рельефа и направления трассы.

Кислородный запроспри беге на лыжах больше, чем при других физических упражнениях такой же длительности и интенсивности. Это объясняется вовлечением в работу при беге на лыжах всех основных мышечных групп, что не только увеличивает кислородный запрос, но и в известной мере облегчает поглощение кислорода. Участие в работе больших мышечных групп обеспечивает более полное использование кислорода из артериальной крови, что вызывает нарастание артериовенозной разности. Её повышение усиливает поступление кислорода из айвеолярного воздуха в кровь. Способствует поглощению кислорода и наличие большой разницы между температурой крови в мышцах и лёгких. Понижение температуры крови в лёгких обусловлено дыханием холодного воздуха.

Кислородный долг образуется при беге на лыжах главным образом на подъёмах и при увеличении скорости на равнине. В среднем он может достигать 10–12 литров. О длительном повышении кислородной потребности тканей свидетельствует увеличение основного обмена у лыжников в течение нескольких дней после тренировочных занятий и соревнований. В некоторых случаях величина основного обмена на следующий день после тренировочных нагрузок и соревнований превышает стандарты на 30–50%

Кровообращение. Тренированные лыжники, как правило, отличаются резко выраженной брадикардией. В состоянии покоя частота сердечных сокращений колеблется от 32 до 45 уд/мин у мужчин и от 44–49 уд/мин у женщин.

Брадикардия у лыжников очень часто сочетается с синусовой аритмией.

При беге на лыжах с соревновательной скоростью сердечный ритм достигает 170–180 уд/мин. На отдельных участках дистанции он может учащаться до 190–200 ударов.

Размеры сердца у лыжников часто увеличены. Гипертрофия левого желудочка наблюдается в 30% случаев, гипертрофия обоих желудочков в 54%

После прохождения дистанции размеры сердца у большинства лыжников оказываются уменьшенными по сравнению с исходной величиной. Восстановление размеров сердца у тренированных спортсменов происходит в течение 3–3,5 часа.

Артериальное давление у лыжников в состоянии покоя находится в пределах возрастных норм.

Кровь. Концентрация молочной кислоты в крови на отдельных участках дистанции может увеличиваться до 140 и более мг.

Содержание же глюкозы снижается. Особенно резкое понижение концентрации глюкозы (до 0,048–038%) происходит у мало тренированных и неправильно питающихся лыжников. Прием глюкозы на дистанции способствует сохранению постоянства её концентрации в крови и увеличивает работоспособность.

Анализаторы. Для лыжника большое значение имеют проприоцептивная чувствительность, орган зрения и вестибулярный аппарат. Чем значительнее роль анализатора при двигательной деятельности, тем в большей степени они совершенствуются при систематическом её выполнении.

Большое значение при движении лыжника имеют также импульсы от рецепторов кожи и мышц шеи.

Лыжный спорт предъявляет большие требования к зрительному анализатору. Ориентировка в пространстве обусловлена деятельностью палочек сетчатки (периферическое зрение). В связи с этим у лыжников увеличено поле зрения, что объясняется повышением возбудимости периферических элементов сетчатки.

Двигательный аппарат. Бег на лыжах выполняется при участии всех основных мышц тела. Поэтому лыжники, как правило, отличаются гармоническим развитием скелетной мускулатуры.

Мышцы лыжника должны быть адаптированы к работе в аэробных и в анаэробных условиях. На равнине у него преобладают аэробные процессы. На подъёмах, особенно если они преодолеваются с большой скоростью, несмотря на увеличивающееся потребление кислорода, часть энергии освобождается за счёт анаэробных реакций, о чем свидетельствует значительное повышение концентрации молочной кислоты в крови. Биохимические и морфологические изменения в скелетных мышцах при тренировке лыжника ведут и к функциональным сдвигам.

Расход энергии. При лыжном беге расход энергии очень большой. В среднем за одну минуту работы на дистанции он составляет около 20к/кал, на отдельных же её участках возрастает до 25 к/кал и более. Суммарный расход энергии на протяжении всей дистанции колеблется в зависимости от её длины в пределах от 350 до 4000 к/кал. .