Функциональные методы исследования сердечно-сосудистой системы широко применяются в диагностике заболеваний сердца.
Электрокардиография (см.) имеет большое значение в диагностике инфаркта миокарда, в определении его локализации и распространенности, в динамическом наблюдении за его течением. Она помогает в диагностике аритмий, пороков сердца, поражений миокарда, перикарда и др. Дополнением к электрокардиографическому методу в изучении электрических процессов, происходящих в сердце, служит векторкардиография (см.). Существенно дополняет аускультацию сердца фонокардиография (см. Фонография), так как с ее помощью выявляют различные изменения тонов, уточняют характер шумов сердца, причем и таких, которые плохо улавливаются при аускультации. При тахикардии, аритмии применение фонокардиографии позволяет уточнить, в какую фазу деятельности сердца (в систолу или диастолу) появляются шумы, что важно для диагностики того или иного порока сердца.
Для изучения сократительной функции миокарда применяется и ряд других инструментальных методов исследования сердца: баллистокардиография (см.), кардиография (запись верхушечного или сердечного толчка), кинетокардиография (запись колебаний грудной клетки, связанных с деятельностью сердца) и др. Электрокимография позволяет раздельно изучать сокращения различных отделов сердца, что помогает в диагностике пороков сердца, аневризм сердца и т. д. Для оценки состояния сердечно-сосудистой системы применяются и такие методы, как сфигмография (см.), флеботонометрия (см.), реография (см.) и др.
В диагностике пороков сердца большое значение имеет измерение давления в полостях сердца и крупных сосудах. Одновременно с измерением давления в полостях сердца можно брать из них кровь для определения содержания кислорода и углекислого газа и вводить в полости сердца специальную краску для определения ее циркуляции в крови. По циркуляции краски определяют многие показатели состояния кровообращения: систолический и минутный объем крови, массу циркулирующей крови, скорость кровотока и др. Вместо краски в полости сердца можно вводить рентгеноконтрастное вещество (см. Ангиография) и делать серию снимков, по которым судят об изменениях полостей сердца, о направлении тока крови и т. д. Состояние кровообращения изучают также с помощью радиоизотопов.