Что это такое и когда наступает?
Абсолютная рефрактерность представляет собой состояние, при котором уровень возбудимости ткани падает до 0%, а порог раздражения стремится к бесконечности. Ткань не способна отвечать на раздражитель.
Процесс начинается мгновенно при достижении уровня критической деполяризации (порогового потенциала). На графике потенциала действия (ПД) этот период соответствует спайку — пику потенциала действия.
В общих чертах абсолютная невозбудимость совпадает с фазой деполяризации и начальной реполяризации. Если рассматривать волокна Пуркинье, то абсолютная рефрактерность охватывает фазы 0, 1 и 2.
Каков механизм абсолютной рефрактерности?
В основе полной невозбудимости лежит состояние ионных каналов клеточной мембраны.
В фазу деполяризации открыты все поры для ионов $Na^+$, и происходит лавинообразный вход натрия в клетку. В этот момент никакая сила внешнего раздражения не может дополнительно усилить процесс, так как ресурсы натриевых каналов полностью исчерпаны.
В дальнейшем натриевые каналы инактивируются. Если в этот период нанести повторный стимул, мышца на него не ответит: второго потенциала действия и второго мышечного сокращения не возникнет, так как генерация импульса физиологически невозможна.
В чем физиологическое значение для сердца?
Длительный абсолютный рефрактерный период (АРП) играет критическую роль в работе кардиомиоцитов. Сердечная мышца, в отличие от скелетной, не способна к тетаническому сокращению (суммации одиночных сокращений). Это связано с тем, что период рефрактерности в миокарде перекрывает период сокращения.
Соотношение ПД и сокращения в разных отделах сердца:
- Предсердия: Длительность ПД составляет 180 мс, а сокращения — 100–110 мс. ПД длится дольше, поэтому новое возбуждение возможно только после расслабления.
- Желудочки: Длительность ПД миоцитов примерно равна длительности систолы (330 мс).
- Атипичные кардиомиоциты (проводящая система): Длительность ПД составляет 450 мс, абсолютный рефрактерный период — 400 мс. На графике длительность абсолютного рефрактерного периода составляет 270 мс.
Такая длительная невозбудимость предотвращает тетанус и обеспечивает бесперебойный ритмический выброс крови, а также возможность расслабления (диастолы) для наполнения сердца кровью. Для сравнения: в скелетной мышце период рефрактерности короче длительности сокращения, что делает возможной суммацию импульсов и тетанус.
Связь с другими фазами возбудимости
Динамика возбудимости отражает изменение способности ткани отвечать на стимул (в %). Абсолютная рефрактерность — лишь один из этапов этого цикла:
- Супернормальная возбудимость (предспайк) — предшествует спайку, порог раздражения снижен.
- Абсолютная рефрактерность (деполяризация и плато) — полная невозбудимость. В кардиомиоцитах охватывает деполяризацию, быструю начальную реполяризацию, плато и начало быстрой конечной реполяризации.
- Относительная рефрактерность (конец быстрой конечной реполяризации) — возбудимость начинает восстанавливаться от 0 до 100%. Клетка способна сгенерировать импульс, но порог повышен, и требуется сильный (сверхпороговый) раздражитель.
- Экзальтация (отрицательный следовой потенциал) — фаза повышенной возбудимости, порог снижен.
- Субнормальная возбудимость (положительный следовой потенциал) — возбудимость снижена, порог повышен.
Эффективный рефрактерный период (ЭРП)
С понятием абсолютной невозбудимости тесно связан ЭРП, который имеет важное значение при изучении антиаритмических средств.
- Эффективный рефрактерный период — это время, в течение которого клетка не может провести очередной полноценный импульс.
- Он занимает примерно 2/3 времени окончательной реполяризации.
- Клиническое значение: Чем длительнее процесс реполяризации, тем длиннее ЭРП. Удлинение этого периода снижает риск возникновения внеочередного потенциала действия (экстрасистолы) в ответ на случайную стимуляцию.
Вопросы с занятий и экзамена
Может ли сильный раздражитель вызвать возбуждение в фазу абсолютной рефрактерности?
Нет. В этот период клетка полностью невозбудима (возбудимость равна 0%). Генерация нового импульса невозможна ни при какой силе раздражителя, так как порог раздражения стремится к бесконечности.
Почему сердечная мышца не способна к тетанусу?
Из-за длительного абсолютного рефрактерного периода, который перекрывает период сокращения. Новое возбуждение возможно только после расслабления миокарда, что обеспечивает чередование систолы и диастолы.
Чем абсолютная рефрактерность отличается от относительной?
При абсолютной рефрактерности возбудимость равна нулю, и ответ на стимул невозможен. При относительной рефрактерности возбудимость начинает восстанавливаться, и клетка может сгенерировать импульс, но только в ответ на сильный (сверхпороговый) раздражитель.
Что ещё разобрать по теме
- Потенциал действия
- Относительная рефрактерность
- Свойства сердечной мышцы
- Экстрасистолия
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Абсолютная рефрактерность» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 109 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Понятия физиологии»
Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.