С возникновением вагусной иннервации и дальнейшим увеличением степени ее выраженности в онтогенезе, деятельность сердца становится более экономной, увеличивается резерв его работоспособности и устойчивости. Усиление парасимпатических влияний на сердце тесно связано с развитием сильной мускулатуры. Однако, в младшем школьном возрасте симпатические влияния на сердце выражены все еще больше, чем парасимпатические. У детей 7-10 лет сократительная способность миокарда еще недостаточна и невелик его функциональный резерв, что связано с преобладанием симпатических влияний на сердце. Несмотря на то, что сердце младших школьников может довольно легко приспосабливаться к физической нагрузке и быстро восстанавливаться при отдыхе до исходного уровня, его деятельность нередко неустойчива. Вследствие этого у детей могут возникать различные нарушения сердечного ритма и резкие изменения АД.
До 7-8 летнего возраста продолжают увеличиваться и показатели дыхательной системы. Таким образом объем легких увеличивается в 8 раз, а к 10 летнему возрасту - в 10 раз по сравнению с новорожденными и составляет Ѕ объема легких взрослого организма. Причем увеличение объема происходит не за счет увеличения количества альвеол, а за счет увеличения их объема. С возрастом изменяется соотношение частоты и глубины дыхания. Так, если в 7 летнем возрасте ЧД составляет 23, к 10 годам происходит снижение до 18-20 циклов в минуту. Глубина дыхания, наоборот, увеличивается: в 7 лет - 165 мл, а в 10 лет - 255 мл. До 8 лет минутный объем дыхания (МОД) у мальчиков и девочек имеет равные абсолютные величины, а в дальнейшем у мальчиков становится выше. Это объясняется препубертатной дифферентацией типов дыхания - брюшной у мальчиков и грудной у девочек. Относительная же величина МОД у младших школьников выше, чем у подростков и юношей и находится в пределах 3500 - 4400 мл. В этом возрасте дети уже могут контролировать свое дыхание в покое. Время задержки дыхания на выдохе составляет 26-39 сек, на вдохе - 17-20 сек.
Однако, при напряженной мышечной работе дыхание у детей становится неровным, поверхностным, более частым чем у взрослых, гораздо менее максимальные величины легочной вентиляции у 8 летних МОД составляет лишь 30-40 л/мин, у 10 летних 40-50 л/мин, что является следствием преобладающего влияния симпатического влияния на организм младшего школьника.
Среди факторов, обеспечивающего резкое увеличение с возрастом надежности физиологических систем, важную роль играет энергетика. У детей младшего школьного возраста очень высоки необходимые, ежедневные энергозатраты, что связано с большей интенсивностью окислительных процессов. Суточный расход энергии составляет 2.400-2.800 ккал. Более интенсивный энергетический обмен у детей препятствует накоплению в их тканях значительных запасов энергетических субстратов, т.е. резервные энергетические возможности сравнительно невелики. Это делает менее надежными все функции детского организма, поэтому значительным своеобразием отмечается реакция организма младших школьников на физическую нагрузку, что особенно заметно по показателям функций дыхания и кровообращения. При продолжительной нагрузке у младших школьников отмечаются более низкие величины МПК. Так, у мальчиков 8-9 лет МПК достигает лишь 1,5 л/мин, а у девочек -1,0 л/мин.
Потребление кислорода при небольшой физической нагрузке у младших школьников выше, чем у подростков и даже юношей, тогда как процент использования кислорода, т.е. его утилизация, ниже. Значит, при выполнении равной по объему работы у младшего школьников наблюдаются большие суммарные энергетические траты и меньший кислородный пульс (количество кислорода в мл. на одно сокращение сердца): у 8-9 летних мальчиков - 8мл/уд., у девочек - 5,4 мл/уд. У детей данного возраста так же снижена анаэробная производительность, т.е. ограниченная способность работать в кислороде долг. Младшие школьники прекращают интенсивную физическую нагрузку, когда КД составляет лишь 800-1200 мл. Другим, не менее важным фактором меньшей надежности является незрелость регулирующих систем организма.