Повреждение клеточных структур может быть обусловлено стойким повышением концентрации ионов Са2+ в цитоплазме клетки. Такая ситуация возникает либо в результате избыточного поступления ионов Са2+ в цитоплазму (гиперкальциемия, повышение проницаемости плазматической мембраны), либо в результате нарушения механизмов, обеспечивающих удаление ионов Са2+ из цитоплазмы (нарушения Са-насосов, Na-Ca-обменного механизма, Са-аккумулирующей функции митохондрий).
Повышение концентрации ионов Са2+ в цитоплазме вызывает: а) контрактуру фибриллярных структур клетки (миофибрилл, элементов цитоскелета); б) активацию фосфолипазы А2; в) разобщение процессов окисления и фосфорилирования.