Refraktiivisuus

Refraktiivisuus on solujen, erityisesti hermosolujen ja sydänlihassolujen, kyky olla vastaamatta seuraavaan ärsytykseen tietyn ajan stimulaation jälkeen. Tämä tila jaetaan kahteen vaiheeseen: absoluuttiseen refraktiiviseen periodiin ja suhteelliseen refraktiiviseen periodiin.

Absoluuttinen refraktiivinen periodi alkaa toimintapotentiaalin huipulla ja kestää siihen asti, kun natriumkanavien inaktivaatiosta palautuminen on tapahtunut. Tänä aikana mikään stimulaatio ei voi synnyttää uutta toimintapotentiaalia.

Suhteellinen refraktiivinen periodi alkaa, kun natriumkanavat palaavat osittain toimintakykyisiksi ja solukalvo on hyperpolarisoitunut. Uuden toimintapotentiaalin syntyminen on mahdollista, mutta vaatii huomattavasti voimakkaamman ärsykkeen.

Mekanismina vaikuttavat erityisesti voltage-gated Na+ ja K+-kanavat sekä solukalvon sähköinen tila. Absoluuttisen periodin aikana natriumkanavat ovat inaktivoituneita, mikä estää uuden potentiaalin syntymisen. Suhteellinen periodi johtuu osittaisesta kanavien palautumisesta ja hyperpolarisaatiosta, joka vaatii suuremman ärsykkeen.

Merkitys: refraktiivisuus varmistaa, että toimintapotentiaalit etenevät eteenpäin yhdensuuntaisesti ja ettei solu reagoi liian nopeasti toistuviin ärsykkeisiin. Tämä on keskeistä sekä hermostossa että sydänjohtoverkoissa rytmin ja signaalin ajoituksen kannalta.

Mittaukset ja sovellukset: refraktiivisuutta arvioidaan elektrofysiologian menetelmin, kuten stimulaatio- ja vasteperiaatteiden kautta, sekä laskennallisissa malleissa ja neurotieteen tutkimuksessa.