به هنگام تمرین در ارتفاع و سازگاری ها و پاسخ های فیزیولوژیکی چندین عامل در نظر گرفته می شود که اولین و مهمترین آنها درجه یا وسعت هایپوکسی می باشد
با صعود کردن به ارتفاع بالاتر مقدار اکسیژن در محیط جو یا تنفس کاهش پیدا می کند (PIO2) در ارتفاع پایین اشباع اکسیژن شریانی( SaO2 ) در حالت استراحت عموماً به نحو مطلوبی حفظ می شود، و بنابراین اختلال ناچیزی در هموستاز ایجاد می شود.
با این وجود با صعود به ارتفاعات متوسط ( بالاتر از ۳۰۰ متر یا ۸۰۰ فوت) به مقدار جرئی کاهش اشباع اکسیژن شریانی از ۹۵% به ۹۲% مشاهده می شود و فشار اکسیژن جو به ۱۱۰ در مقایسه با ۱۵۹ میلیمتر جیوه سطح دریا کاهش می یابد و در ارتفاعات بالاتر از ۵۰۰۰ متر فشار اکسیژن جو به ۸۵ میلیمتر جیوه و کاهش اشباع اکسیژن به ۸۰% یا پایین تر کاهش می یابد، این کاهش در فشار اکسیژن دم منجر به کاهش اشباع اکسیژن شریانی در ارتفاعات بالا و اختلال در هموستاز می شود.
در نتیجه شماری از سازگاری های فیزیولوژیکی و متابولیکی جهت تامین اکسیژن بافت ها در پاسخ به این استرس ناشی از هایپوکسی لازم است.
عامل دوم در پاسخ به واکنش های فیزیولوژیکی به تمرین در ارتفاع شدت تمرین در هر جلسه است و بین استرس و شدت تمرین و تمرین در ارتفاع رابطه بزرگی وجود دارد که نقش بزرگی در سازگاری های متابولیکی فیزیولوژیکی و قلبی عروقی بازی می کند
تمرین در ارتفاع قبل از مسابقات در سطح دریا توسط نخبگان ورزشی از حدود سال ۱۹۶۸ استفاده می شده است، این اقدام جهت سازکاری و افزایش عملکرد به کار برده می شود.
در ابتدای حضور در ارتفاع سیستم قلبی – عروقی با افزایش ضربان قلب و برون ده قلب به مقابله با شرایط هایپوکسی برمی خیزد و این افزایش در ضربان قلب و برون ده قلب گاه می تواند تا ۵۰% نیز برسد، این سازگاری سبب افزایش جریان خون وجبران کاهش اکسیژن موجود می شود
بررسی های جدید نشان می دهد که اقامت در ارتفاع زیاد و تمرین در ارتفاع کم در بهبود بازده فیزیکی مفید است و ممکن است باعث افزایش عملکرد قلبی- عروقی به هنگام انجام تمرینات ورزشی شود، البته در این جنبه از بررسی باید مدت زمان و شدت فعالیت را نیز در نظر گرفت
هیپوکسی حاد منجر به افزایش ضربان قلب و فشار خون می شود، این امر هم در ارتفاع و هم در حین یک شرایط مشابه با استفاده از اتاق هیپوبوریک وجود دارد.
ووگل و همکاران نشان دادند که میزان صعود بر میزان ضربان قلب تاثیر می گذارد.
افزایش تدریجی در ارتفاع در طول دو هفته منجر به تغییرات بزرگتر ضربان قلب در مقایسه با یک صعود ناگهانی شد. بعداً همانطور که افراد به ارتفاعات بالاتر تا حدود ۴۵۰۰ متر خو می گرفتند، بسیاری از افزایش ها در ضربان قلب کم شد و ضربان قلب ایستا به مقادیر سطح دریای خود بازگشت
مهمترین اثر ارتفاع، کاهش میزان اکسیژن است که در سیستو هوازی تاثیر منفی می گذارد بنابراین ارتفاع در فعالیت های استقامتی یا هوازی تاثیر منفی دارد و در فعالیت های سرعتی و بی هوازی تاثیر چندانی ندارد
برون ده قلب :
برون ده قبلی برابر است با ضربان ضرب در حجم ضربه ای.
به هنگام قرار گرفتن در ارتفاع ضربان و در نتیجه برون ده قلب به علت کمبود اکسیژن خون افزایش پیدا می کند، این سازگاری به رساندن اکسیژن کافی به بافت ها و عضلات به هنگام تمرین کمک می کند.
به هنگام انجام کار زیر بیشینه تغییر در برون ده قلب و تغییر جریان خون در عضله اجازه رسیدن اکسیژن کافی به عضلات را می دهد، در نتیجه برای دست یافتن به بار کاری زیر بیشینه در سطح دریا مقادیر Vo2 بدون تغییر باقی می ماند.
بنابراین بالا رفتن برون ده قلب در ارتفاع در مقایسه با سطح دریا باعث می شود که انتقال اکسیژن به عضلات همانند اکسیژن رسانی در سطح دریا باشد
البته پس از اقامت در ارتفاع و انجام تمرینات ورزشی و سازگاری با ارتفاع ضربان قلب ودر نتیجه برون ده قلب در طول تمرین در افراد ساکن ارتفاع به طور قابل توجهی کاهش پیدا می کند
افزایش ارتفاع با تغییرات بزرگی در عملکرد قلبی عروقی همراه می شود و از آنجاییکه فشار خون ممکن است موقتاً به اندازه کمی افزایش یابد، پاسخ اولیه قلبی عروقی به ارتفاع، ابتدا افزایش برون ده قلبی است که در نتیجه افزایش ضربان قلب می باشد.
بعد از گذشت چند روز سازگاری با ارتفاع برون ده قلبی به حالت نرمال باز می گردد و سرعت ضربان قلب به همان صورت افزایش یافته باقی می ماند.
ورزش و انجام تمرین در ارتفاع در یک دوره چند هفته ای باعث افزایش سریع در فشار ریوی می شود.
رابطه بین حجم کار، برون ده قلب و بالا رفتن میزان اکسیژن در همه شرایط یکی است اما یک کاهش در حداکثر اکسیژن مصرفی به وجود می آید، که با کاهش در برون ده قلب همراه می شود
در مطالعات دیگر انجام شده بر روی سازگاری فیزیولوژیکی سیستم قلبی عروقی همراه با تمرین ایستا در ارتفاع بالا نشان داده شده است که تمرین موجب افزایش سریع تهویه دقیقه ای می شود که پاسخ تهویه ای با افزایش ضربان قلب ، افزایش فشار و مقاومت عروق همراه بود، اما تغییرات محسوسی در برون ده قلب دیده نشد