При каждом цикле сокращения и расслабления выполняется определенное количество работы, что требует соответствующего количества кислорода. Чем выше ЧСС, тем выше СВ и тем больше потребление кислорода. Исключение составляют следующие ситуации: 1) когда повышение ЧСС является чрезмерным, например, при пароксизмальных тахикардиях, поскольку в этой ситуации неадекватное время диастолического наполнения ведет к снижению СВ; 2) при ишемической болезни сердца, когда даже небольшой уровень тахикардии ведет к снижению УО вследствие левожелудочковой недостаточности ишемического генеза.

Зависимость между ЧСС и силой сокращений. Повышение ЧСС прогрессивно увеличивает силу сокращения ЛЖ даже на изолированном препарате папиллярной мышцы. На изолированном препарате человеческого миокарда повышение частоты стимуляции с 60 до около 160 ударов в минуту стимулирует нарастание силы сокращений. В препаратах патологического миокарда такого прироста силы сокращений не наблюдалось. В условиях in situ стимуляция сердца человека может хорошо переноситься до частоты 150 ударов в минуту, тогда как более высокая частота вызывает развитие атриовентрикулярной блокады. Однако при физической нагрузке повышение ЧСС до 170 в 1 минуту развития блокады не вызывает, видимо, вследствие сопутствующей адренергической стимуляции АВ узла. Таким образом, избыточное повышение ЧСС скорее снижает, нежели повышает сократимость и СВ. Сравнительно недавно было признано существование индуцированной тахикардией кардиомиопатии, которая является следствием длительно существующей тахикардией.

Для объяснения феномена «лестницы» при быстрой стимуляции была предложена гипотеза, согласно которой каждая волна деполяризации приводит к поступлению гораздо большего количества ионов натрия в миокардиоциты, чем способен вывести натриевый насос. Перегрузка натрием ведет к повышению концентрации цитоплазматического кальция за счет Na-Ca2 обмена, что в свою очередь приводит к повышению силы сокращений. Слишком частая стимуляция вызывает снижение силы сокращений вследствие ограничения времени наполнения ЛЖ и, вероятно, перегрузки кальцием.