A kórbonctani leletek szerint a hypertrophiás cardiomyopathia (HCM) a fiatal élsportolókban fellépő hirtelen szívhalál leggyakoribb oka. Ez a többnyire öröklődő betegség viszonylag gyakori, hiszen előfordulása az általános populációban 1:500. Oka a különböző sarcomer proteineket kódoló génekben kialakuló mutáció, mely kifejezett, de változó mértékű bal kamrai szívizom hypertrophiához, szívmegnagyobbodáshoz, interstitialis fibrózishoz vezet. A HCM hátterében eddig legalább 1400 mutációt azonosítottak 13 génben, melyek kontraktilis proteineket kódolnak. A HCM a kardiovaszkuláris morbiditás és mortalitás fontos oka, mely szívelégtelenség, pitvarfibrilláció és következményes stroke, valamint hirtelen szívhalál kialakulásához vezethet. Az implantábilis kardioverter defibrillátor (ICD) beültetés bizonyult eddig a hirtelen szívhalált leghatékonyabban megelőző beavatkozásnak HCM betegekben. Megjegyzendő, hogy a hirtelen szívhalál leggyakrabban a kevés tünettel rendelkező, vagy tünetmentes HCM betegekben jön létre. Érthető tehát, hogy a hirtelen szívhalál kialakulás kockázatának megbízható becslése kiemelten fontos HCM betegekben, és alapul szolgálhat annak eldöntésére, hogy mely betegekben indokolt az ICD beültetés elvégzése, mely beavatkozás nem mentes szövődményektől és komplikációktól. A jelenleg alkalmazott hirtelen szívhalál kockázatbecslési modell non-invazív konvencionális klinikai markerekre épít, mint a hirtelen szívhalál korábbi családi előfordulása, ismeretlen okból nemrégen bekövetkezett eszméletvesztés, többszörösen előforduló kamrai tachycardia ambuláns EKG felvételen történő azonosítása, terhelésre adott kóros vérnyomásváltozás válasz és masszív (legalább 30 mm falvastagság) bal kamrai hypertrophia. További kockázatot módosító tényezők segítik az ICD beültetésre vonatkozó döntés meghozatalát, mint a jelentős bal kamrai kifolyó traktus obstrukció, nagy kockázatú genotípus többszörös sarcomer gén mutációkkal, extenzív és diffúz késői gadolinium festődés az MRI felvételen, bal kamra csúcsi aneurizma megléte, koronária artéria szklerózis és jelentősen csökkent ejekciós frakció. Ugyanakkor, minden eddig elismert hirtelen szívhalál rizikó tényező alacsony pozitív előrejelző értékkel rendelkezik és a jelenlegi hirtelen szívhalál kockázat becslő algoritmus elismerten inkomplett HCM betegek esetében.

További nehézséget jelent, hogy élsportolókban kifejezetten nehéz a normális kompenzatorikus szívizom hypertrophia és a HCM elkülönítése. Jelenleg leginkább a 2-3 hónapos sportmentes periódus beiktatása esetén tudják szívultrahangos vizsgálattal igazolni a HCM meglétét, hiszen HCM esetén a hypertrophia irreverzibilis, míg a sportszív esetén a több hónapos edzéskihagyás a hypertrophia mérséklődéséhez vagy visszafejlődéséhez vezet.

A leggyakoribb HCM mellett számos más szívbetegséget és elváltozást hoztak összefüggésbe a hirtelen szívhalál kialakulásával 35 évnél fiatalabb élsportolókban, mint a jobb kamrai arrhythmogén cardiomyopathia, veleszületett koronária artéria anomáliák, myocarditis, commotio cordis, aorta sztenózis, Wolff-Parkinson-White és Brugada szindrómák, és ezeket legtöbbször oki tényezőként sikerül a boncolás során igazolni.

A veleszületett (kongenitális) hosszú QT szindróma gyakoribb formái esetén a csatorna részére funkcióvesztéshez vezető mutációk jönnek létre a repolarizáló áramokat hordozó ioncsatornákat kódoló génekben, mely akciós potenciál és QT-intervallum megnyúlást eredményez, beszűkíti a repolarizációs tartalékot és fokozza a letális kamrai ritmuszavarok kialakulását. A hosszú QT szindrómák prevalenciája hasonló versenysportolókban és az átlagpopulációban, és becslések szerint 1:5000. A klinikai adatok szerint a hosszú QT szindrómás betegek mintegy 10%-a hal meg hirtelen szívhalál következtében. Élsportolókban a hosszú QT szindróma jelentősége megnövekszik, hiszen a szívizom hypertrophia talaján létrejövő repolarizációs rezerv csökkenés mellett az egyébként mérsékelt repolarizációs zavarokhoz vezető mutációk súlyos kamrai ritmuszavarokat válthatnak ki. Ilyen esetekben, amikor az I_Ks alfa pórusformáló alegységét kódoló génben (KvLQT1) és/vagy béta  alegység (MinK) protein kódoló génben előforduló mutációk miatt a szignifikánsan redukált I_Ks áram (melyet a hypertrophia szintén csökkentett) nem képes kompenzálni a repolarizáció megnyúlását, valamint a szintén repolarizációt nyújtó emelkedett I_Ca,L áramot, mely a fokozott szimpatikus aktiváció következménye.

A katekolaminerg polimorf kamrai tachycardia (CPVT) egy további patológiás elváltozás, mely súlyosan érinthet versenysportolókat is. A CPVT kialakulásának hátterében a szarkoplazmatikus retikulum kalcium felszabadító csatornáit kódoló gének (RYR) vagy a kalcium megkötő proteinek (CASQ2) mutációi állnak. A sport- és edzéstevékenységet kísérő emelkedett szimpatikus aktivitás növeli a szarkoplazmatikus retikulumból történő kalcium felszabadulást CPVT betegekben már diastole alatt is, ezzel trigger extraszisztolék jönnek létre, melyek a korábban részletezett mechanizmussal és arrhythmia szubsztrát talaján súlyos kamrai ritmuszavarokat provokálnak. A szívizom hypertrophiával és szűkült repolarizációs tartalékkal rendelkező CPVT beteg sportolókban ezek az extraszisztolék még könnyebben kialakulhatnak, mivel a depolarizáló folyamatokat kompenzáló mechanizmusok gyengébben működnek.

Az ioncsatornák polimorfizmusa egy újabb mechanizmust képvisel, mely hozzájárulhat a repolarizációs tartalék csökkenéséhez az érintett csatornák mérsékelt diszfunkcióját eredményezve. Ezen polimorfizmusok viszonylag gyakran fordulhatnak elő az átlag populációban is, és klinikai vizsgálatok szerint gyógyszer kiváltotta ritmuszavarokkal összefüggésbe hozhatóak. Az ioncsatornák polimorfizmusa jelentős egyéni eltéréseket eredményezhet az érintettek repolarizációs tartalékában, és ennek következményeként hozzájárulhat az egyénileg igen eltérő, gyógyszer-indukálta ritmuszavarok iránti érzékenységhez.