Поражение указанных нервов и ганглиев приводит к расстройствам дыхания и кровообращения, иногда с внезапной остановкой сердца. Весьма часто при дифтерии любой локализации наблюдаются тяжелые изменения миокарда, могущие привести к смерти больного. В начале болезни в результате действия токсина в миокарде обнаруживается паренхиматозная, в особенности жировая дистрофия и нередко восковидный (коагуляционный) некроз мышечных волокон, который заканчивается глыбчатым и зернистым распадом довольно крупных участков миокарда.

Эти тяжелые необратимые изменения вызывают ранний паралич сердца. Кроме этих изменений, в половине всех смертей от дифтерии в мышце сердца, наряду с альтеративными изменениями (дистрофия мышечных волокон, миолиз и т. д.), обнаруживаются инфильтраты из лимфоцитов, макрофагов и небольшого количества лейкоцитов.

При интерстициальном миокарде на первый план выступают клеточные инфильтраты, располагающиеся между мышечными волокнами и заключающие некоторое количество эозинофилов.

Миокардит развивается обычно на второй неделе болезни.

У выздоровевших миокардит с обширными явлениями миолиза заканчивается образованием кардиосклероза.

При вскрытии умерших, погибших от дифтерии, сердце обычно дряблое, расширенное у верхушки, округлое. На эндокарде иногда обнаруживаются пристеночные тромбы.

Весьма редко встречается эндокардит с преимущественным поражением трехстворчатого клапана.