Высокоэнергоемкие фосфаты, такие как аденозинтрифосфат, обеспечивают энергией сократительные белки КМЦ. АТФ накапливаются в миокарде благодаря двум различным, но интегрированным метаболическим процессам: окислительному фосфорилированию и гликолизу. Жирные кислоты, глюкоза и лактат являются основными источниками энергии в сердце и в зависимости от концентрации каждого из них в артериальной крови и физиологических условий любой из этих трех источников может быть первичным субстратом. Повышенный захват и утилизация одного субстрата ведет к снижению потребления остальных. В обычном состоянии натощак длинноцепочечные свободные ЖК являются предпочтительным источником энергии в сердце, а участие глюкозы составляет лишь 15-20% общего энергоснабжения.

Когда снабжение кислородом нормальное, высокие уровни АТФ и тканевого цитрата, образующегося при расщеплении ЖК, подавляют окисление глюкозы. Когда снабжение кислородом снижено, уровни АТФ и цитрата падают, а темпы гликолиза ускоряются. Анаэробный гликолиз может поддерживаться, если лактат и ионы водорода (продукты гликолиза) удаляются и не накапливаются. В условиях выраженной гипоперфузии эти конечные продукты гликолитического каскада накапливаются, вызывая ингибирование гликолитических ферментов и истощение имеющихся высокоэнергоемких фосфатов, что приводит к разрыву мембраны и гибели КМЦ. В связи с этим даже для поддержания анаэробного гликолиза необходимо наличие минимально достаточного кровотока. Визуализация метаболизма жирных кислот в миокарде [11C]-Пальмитат. Поскольку ЖК являются первичным источником энергии миокарда в состоянии больного натощак, ранние ПЭТ-исследования были сфокусированы на характеристике кинетики длинноцепочечных ЖК, таких как [11С] пальмитат.

Использование динамической ПЭТ позволило определить поступление РФП (за счет регионарной перфузии), пик накопления и выведение из пораженной зоны. При поступлении РФП внутрь кардиомиоцита (КМЦ) он либо включается в эндогенный липидный пул, либо перемещается в митохондрии, где быстро деградирует путем β-окисления с образованием двуокиси углерода. В зависимости от потребности 80% экстрагированного [11С]пальмитата активно транспортируется из липидного пула в митохондрии для β-окислительного катаболизма. Но из-за сложной кинетики и большого количества сопутствующих явлений [11С]пальмитат не нашел широкого клинического применения. [123I]-β-Метилйодпентадексановая кислота. Визуализация с меченными радиоактивным йодом аналогами жирной кислоты (йод-123-β-метилйоднентадекановая кислота) методом ОФЭКТ — это исследовательская область, изучающая «ишемическую память».

После эпизода ишемии метаболизм ЖК может быть подавлен в течение длительного времени, и визуализация с помощью [123I]-β-метилйодпентадекановой кислоты обнаружит регионарный метаболический дефект, даже если произошло восстановление перфузии. Этот метаболический сигнал о недавней ишемии был назван «ишемической памятью». Этот сигнал может быть полезен в клинической практике, например у пациентов, поступивших в отделение интенсивной терапии с купированными болями в груди. И хотя в Японии [123I|-β-метилйодпентадекановая кислота получила одобрение для клинического использования, она еще не одобрена PDA.