Вследствие того что доставка кислорода в сердце тесно связана с коронарным кровотоком, внезапное прекращение регионарной перфузии после тромботической коронарной окклюзии быстро приводит к остановке аэробного метаболизма, истощению креатинфосфатов и запуску анаэробного гликолиза. За этим следуют накопление лактата в тканях, прогрессивное снижение уровней тканевого АТФ и накопление катаболитов, включая пул адениннуклеотидов. При продолжении ишемии развивается тканевой ацидоз и происходит выход натрия во внеклеточное пространство. В дальнейшем уровень АТФ падает ниже уровня, необходимого для поддержания функций мембран, приводя к гибели миоцитов.

а) Необратимое повреждение и гибель миоцитов. Развитие во времени и объем необратимого повреждения тканей в результате коронарной окклюзии могут значительно различаться в зависимости от трансмуральной локализации, остаточного коронарного кровотока и гемодинамических составляющих потребления кислорода. Необратимое повреждение миокарда начинается через 20 мин коронарной окклюзии при отсутствии значимых коллатералей. Необратимое повреждение начинается с субэндокарда и развивается по типу кругов на воде от субэндокардиальных слоев до субэпикардиальных. Этот процесс отражает более высокое потребление кислорода субэндокардом и перераспределение коллатерального кровотока во внешние слои сердечной стенки из-за сокращения и пониженного коронарного давления. При экспериментальном ИМ субэндокард полностью и необратимо повреждается уже через 1 час после окклюзии, а трансмуральное развитие ИМ в основном завершается через 4-6 час. Факторы, которые повышают потребление кислорода миокардом (например, тахикардия) или снижают его доставку (например, анемия, артериальная гипотензия), ускоряют развитие необратимого повреждения.

И наоборот, повторные транзиторные ишемии или наличие стенокардии перед окклюзией могут уменьшить необратимые повреждения за счет прекондипионирования. Величина остаточного коронарного кровотока по коллатералям или при субтотальной коронарной окклюзии является наиболее важным фактором реального времени, определяющим развитие необратимого повреждения у пациентов с хронической ИБС. Связь между размером ИМ и зоной риска ишемии при тотальной окклюзии обратно пропорциональна коллатеральному кровотоку. Когда субэндокардиальный коллатеральный кровоток составляет более 30% уровня кровотока в покое, это предотвращает развитие ИМ в результате ишемии, продолжающейся более 1 час. Менее выраженная субэндокардиальная ишемия при субтотальной окклюзии (например, кровоток снижен на > 50%) может длиться как минимум 5 час без развития значительного необратимого повреждения. Это объясняет тот факт, что признаки и симптомы ишемии могут наблюдаться длительно без развития выраженного миокардиального некроза. Также этим можно объяснить наблюдения, когда поздняя коронарная реперфузия при продолжающейся ишемии спасает миокард по истечении 6 час, что предсказывалось результатами экспериментов на животных моделях инфаркта миокарда (ИМ). При инфаркте миокарда (ИМ) гибель клеток является результатом двух различных механизмов.

Реперфузия сразу вызывает некроз КМЦ и разрыв сарколеммы с просачиванием клеточного содержимого во внеклеточное пространство. В дальнейшем повреждение усиливается появлением лейкоцитов в этой зоне. В более поздние сроки КМЦ, которые изначально были спасены, подвергаются апоптозу (запрограммированной гибели клетки), что вносит свой вклад в дальнейшее повреждение миокарда. Апоптоз — это скоординированная инволюция миоцитов, которая предотвращает воспаление, связанное с гибелью клетки вследствие некроза. Из-за того что апоптоз является энергозависимым процессом, клетка может быть переключена на некротический механизм при истощении запасов энергии до критических уровней. В связи с этим определение важности каждого из механизмов при ИМ проблематично и остается предметом споров.