Refraktärzeit

Refraktärzeit bezeichnet die Zeitspanne nach dem Auslösen eines Aktionspotenzials, in der eine Zelle weniger erregbar ist oder kein neues Aktionspotenzial erzeugen kann. Man unterscheidet ein absolutes Refraktärzeitfenster, in dem keinerlei Erregung möglich ist, von einem relativen Refraktärzeitfenster, in dem eine stärkere Reizung zu einem weiteren Impuls führen kann. Das Konzept gilt für Nervenzellen, Skelett- und glatte Muskelzellen sowie für Herzmuskelzellen.

In Nervenzellen wird das absolute Refraktärzeit durch Inaktivierung der spannungsabhängigen Natriumkanäle verursacht. Erst wenn diese Kanäle wieder aktiviert sind, kann eine erneute Depolarisation stattfinden. Während der relativen Phase sind die Natriumkanäle weitgehend wieder bereit, doch die erhöhte Kaliumleitfähigkeit und die verbleibende Hyperpolarisation erschweren die Aktivierung. Die absolute Refraktärzeit beträgt typischerweise nur wenige Millisekunden, das relative Fenster erstreckt sich über weitere Millisekunden.

Im Herzmuskel ist die Refraktärzeit deutlich länger, um eine wiederholte Kontraktion (Tetanie) zu verhindern und eine koordinierte Pumpfunktion sicherzustellen. Das absolute Refraktärzeitfenster umfasst das Meiste des Aktionspotenzials, insbesondere der Plateauphase, und kann bei ventrikulärem Myokard mehrere Hundert Millisekunden betragen; danach folgt eine längere relative Periode. Diese Ausdehnung schützt vor unangemessenen Folgeimpulsen während der Systole.

Bedeutung: Die Refraktärzeit bestimmt die maximale Feuerrate und die unidirektionale Impulsleitung in Nerven und Herz. Sie lässt sich durch Temperatur, Ionenkonzentrationen und Krankheiten beeinflussen und wird in der Elektro- und Kardiologie durch verschiedene Mess- und Stimulationsprotokolle untersucht.