Os atletas devem trabalhar mais do que os não atletas para atingir as frequências cardíacas máximas porque os atletas têm uma tolerância aumentada para exercícios intensos devido aos altos níveis de condicionamento físico, de acordo com AZ Central. O aumento na tolerância ao exercício para atletas é devido a adaptações fisiológicas que resultam de anos de treinamento.
As adaptações fisiológicas que tornam mais desafiador para os atletas atingirem suas frequências cardíacas máximas incluem aumentos no volume sistólico, diferença arteriovenosa de oxigênio, limiar de lactato e consumo máximo de oxigênio, de acordo com o AZ Central. O volume sistólico é a quantidade de sangue bombeado por batimento cardíaco. O treinamento atlético aumenta o volume sistólico; isso faz com que o coração não precise bater tanto para bombear a mesma quantidade de sangue. Por causa disso, o atleta requer um período mais longo de esforço para atingir sua frequência cardíaca máxima.
A diferença arteriovenosa de oxigênio, ou diferença AVO2, é a mudança na quantidade de oxigênio no sangue antes e depois de o sangue entrar no músculo. Essa diferença é maior em atletas bem treinados. Como os músculos retiram mais oxigênio do sangue, o coração precisa bombear menos para atender à demanda de oxigênio, o que torna mais difícil para o atleta atingir sua frequência cardíaca máxima.
O atleta também tem um limiar de lactato aumentado e consumo máximo de oxigênio. O limiar de lactato é o ponto em que o corpo não consegue mais metabolizar o ácido láctico. Nesse ponto, a respiração fica difícil e o coração começa a trabalhar mais. Os não atletas alcançam esse ponto bem antes dos atletas altamente condicionados. O consumo máximo de oxigênio se refere à capacidade de oxigênio. Limiares de lactato e capacidade de oxigênio mais altos tornam mais difícil para um atleta atingir a frequência cardíaca máxima.