Базовые процессы, обеспечивающие обновление околоклеточной среды вокруг клеток стабильных тканей, происходят также вокруг КМЦ, хотя сердце как орган имеет свою специфику.
Сердечная мышца – непарный орган, работающий непрерывно на протяжении всей жизни. Перерыв в его работе не может быть компенсирован работой других органов и в пределах секунд приводит к гибели человека. Даже в условиях физического покоя человека сердце является самым большим потребителем кислорода в расчете на 1 г массы. У взрослого человека при массе сердца 300 г, т. е. примерно 0,5% массы всего тела, оно поглощает около 30 мл кислорода за 1 минуту, что составляет уже около 10% всего количества кислорода, которое потребляет человек за 1 минуту (250—300 мл кислорода). Эти данные свидетельствуют о высокой интенсивности образования энергии в сердце, о высокой интенсивности обмена веществ в КМЦ. Соответственно, в них скорость образования кислых продуктов обмена веществ должна быть существенно выше, чем в других клетках организма. В результате КМЦ должны выделять в околоклеточную среду в единицу времени большее количество кислых продуктов обмена, чем другие клетки. Следовательно, казалось бы, КМЦ должны стареть быстрее, чем другие клетки. В период систолы левого желудочка часть его артерий и капилляров может сжиматься настолько значительно, что кровоток через них существенно уменьшается или даже полностью прекращается. Появляются условия для возникновения в миокарде в период систолы недостатка кислорода. Вероятность возникновения дефицита кислорода в период систолы настолько велика, что в межклеточном пространстве миокарда желудочков имеется специальный белок миоглобин, сходный по функции с гемоглобином крови. В диастолу миоглобин связывает часть кислорода, поступающего из крови коронарных капилляров, и отдает его КМЦ в систолу, когда возникает снижение кровотока.
При увеличении частоты и силы сокращений сердца, сопровождающих любую физическую активность человека, коронарный кровоток в начале нагрузки некоторое время остается на том же уровне, что и до нее. В результате как в период систолы желудочков, так и в начале любой физической активности количество кислорода во внеклеточном пространстве КМЦ и в самих КМЦ уменьшается и возникает недостаток кислорода. В сердце дополнительно к аэробному источнику энергии добавляется анаэробный. В результате появляется молочная кислота. Внутри КМЦ понижается рН. Понижение рН должно уменьшать активность внутриклеточных ферментов, в том числе антиоксидантных. Уменьшение активности антиоксидантов должно вызывать увеличение концентрации не нейтрализованных ими АФК и нарушение процесса самообновления КМЦ. Выход не нейтрализованных антиоксидантами АФК за пределы КМЦ должен ускорять процесс отклонения молекул коллагена, согласно гипотезе И. А. Аршавского, от исходных характеристик и способствовать накоплению кислых продуктов обмена КМЦ в их околоклеточном пространстве. В результате процесс старения КМЦ должен ускоряться еще больше. Таким образом, в КМЦ представлены все те же процессы, которые являются причиной старения ДК стабильных тканей организма человека, только в КМЦ интенсивность этих процессов выше, чем в других клетках. Следовательно, продолжительность жизни КМЦ должна быть меньше, чем у других клеток. Однако, в отличие от них, КМЦ живут много дольше. Это возможно только при сохранении оптимальной для них околоклеточной среды на протяжении всей жизни человека. Следовательно, ни в КМЦ, ни в окружающей их околоклеточной среде не происходит на протяжении всей жизни человека постепенного повышения концентрации продуктов обмена КМЦ. Состав крови артериальной части капилляров сердца, механизмы доставки жидкой части крови из капилляров в околоклеточное пространство КМЦ и механизмы ее возвращения из околоклеточного пространства в венозную систему те же самые, что и в стабильных тканях. Механизмы обновления околоклеточной жидкости КМЦ также те же самые, что и в стабильных тканях, за исключением одной особенности. КМЦ на протяжении всей жизни человека постоянно ритмически сокращаются и расслабляются. Очевидно, постоянные ритмические сокращения и расслабления сердца исключают накопление продуктов обмена в околоклеточном пространстве КМЦ и в самих КМЦ и благодаря этому сохраняют жизнеспособность КМЦ на протяжении всей жизни человека. Сердце в период систолы на протяжении всей жизни человека с достаточной силой сжимает жидкость, окружающую КМЦ, и выжимает из окружающего КМЦ пространства воду с растворенными в ней веществами и продуктами обмена КМЦ в коронарные вены и в лимфатические сосуды. Во время диастолы межклеточные пространства увеличиваются в объеме, засасывая жидкость из артериальной части коронарных капилляров. Таким образом, при ритмичных сокращениях сердце работает как помпа. Оно ритмически сжимает и растягивает ВКМ, окружающий КМЦ, обеспечивая высокую интенсивность потока воды с растворенными в ней веществами, омывающей КМЦ, что исключает накопление продуктов обмена КМЦ в их околоклеточном пространстве.
Это значит, что внутри КМЦ продукты их обмена после образования почти сразу выходят из КМЦ в околоклеточные пространства и далее – в лимфу и кровь. В результате состав внутриклеточной среды КМЦ сохраняет свои оптимальные для процесса самообновления КМЦ свойства на протяжении всей жизни человека. При сохранении этих условий КМЦ могут жить неограниченно долгое время, а мышечная ткань сердца попадает в категорию «вечных» тканей.