长跑时需氧量大大增加，每分钟约为4～6升。开始跑后3—5分钟吸氧量可达到个人的最高水平，比安静时增加十几倍，出现一种假稳定状态（即吸氧量已达到自已的最高水平，不能再继续增长，呈稳定状态，但还不能满足身体对氧气的需要）。与此同时，呼吸循环机能的活动水平也达到自己的最高水平。
呼吸频率在60次／分以上，肺通气量在100一140升／分左右，心跳频率高达180—220次／分，收缩压上升到24—26、7千帕，舒张压降低至6．67千帕，甚至出现无休止音。长跑时呼吸循环机能的这些变化长时间地维持在这样高的水平上，日复一日地锻炼，身体发生适应性变化，心肺功能水平也就大大提高。因而优秀长跑运动员安静时的心率可低达40次／分左右，每搏输出量90毫升（一般人低于70毫升），心肌肥厚有力，最大心输出量可达30—36升／分，心脏容积超过1000毫升（一般人约为700毫升）。呼吸缓慢而深沉，安静时每分钟8一12次，最大摄氧量的绝对值达到5．5—7升／分以上，以每千克体重计算，可以达到85毫升／分以上，一般人相应地只有3—4升／分和50毫升／分左右。由此可见，长跑锻炼对心肺功能水平的作用极为显著，大大超过其它运动项目。当然，一般从事长跑锻炼的人并不能达到这样高的心脏功能水平。但只要坚持锻炼，心肺功能水平也会大大提高的。
