Ildfast periode er fasen der re-eksitering av nevroner ikke er mulig etter ankomsten av en handlingspotensial. Disse ildfaste periodene forhindrer retrograd forplantning av eksitasjon i menneskekroppen. I kardiologi, er en forstyrrelse av den ildfaste perioden til stede, for eksempel i fenomener som ventrikkelflimmer.
Hva er ildfast periode?
Den ildfaste perioden er fasen der re-eksitering av nevroner ikke er mulig etter ankomsten av en handlingspotensial. I biologi er den ildfaste perioden, eller den ildfaste fasen, utvinningstiden for depolariserte nevroner. Denne gjenopprettingstiden tilsvarer perioden der ingen nye handlingspotensial kan utløses på en nervecelle som nettopp har blitt depolarisert. Dermed kan ikke nevronet reagere på nytt på en stimulus i den ildfaste perioden. I forbindelse med den ildfaste perioden til nevroner skilles det mellom de absolutte og relative ildfaste periodene, som følger direkte etter hverandre. Utløsningen av et handlingspotensial er bare begrenset i den relative ildfaste perioden, men ikke umulig. I en smalere forstand skal derfor bare den absolutte ildfaste perioden og den tilhørende umuligheten av et nytt handlingspotensial forstås som faktiske ildfaste perioder. Utenom medisin spiller ildfast periode en rolle hovedsakelig med hensyn til stimulusreaktive aggregater og oppfyller den medisinske definisjonen i denne sammenheng. I kardiologi, ildfast periode kan i tillegg bety en annen kontekst. Hjertestimulatorer må ikke stimulere seg selv og må støtte den fortsatt eksisterende indre rytmen til hjerterytmen. For dette formål deaktiveres signaldeteksjon i pacemakere i faste tidsperioder. Disse periodene med deaktivering er også ildfaste perioder fra et kardiologisk synspunkt.
Funksjon og formål
Nevroner reagerer på eksitasjon ved å generere handlingspotensialer. Denne generasjonen skjer gjennom forseggjorte biokjemiske og bioelektriske prosesser i snørringene til nevroner. Handlingspotensialet overføres fra snørering til snørering og hopper følgelig langs nevrale stier. Denne prosessen er beskrevet med begrepet saltdannende eksitasjonsledning. Overføring av et handlingspotensial depolariserer membranen til nedstrøms nevron. Når membranen er depolarisert utover hvilepotensialet, er nevronen spenningsstyrt natrium kanaler åpne. Bare åpningen av disse kanalene genererer handlingspotensialet i neste nevron, som depolariserer nedstrøms nevronet igjen. Etter åpning lukkes kanalene uavhengig. Etter denne prosessen er de ikke klare til å åpne igjen på en stund. De nervecelle må først tillate kalium ioner for å unnslippe og dermed repolarisere sin egen membran tilbake under -50 mV. Bare denne repolarisering muliggjør en gjentatt depolarisering. Dermed er den natrium kanaler kan ikke aktiveres igjen før repolarisering er fullført. Derfor kan cellen ikke lenger svare på stimuli før fullstendig repolarisering. I løpet av den absolutte ildfaste perioden kan ikke noe handlingspotensial utløses uavhengig av stimulansen styrke. Alle spenningsstyrte kanaler er i inaktivert og lukket tilstand i løpet av denne tiden, som varer i omtrent to ms. Denne fasen følges av den relative ildfaste perioden, hvor noen natrium kanaler har gjenvunnet en aktiverbar tilstand på grunn av repolarisering som har begynt, selv om de fremdeles er stengt. I løpet av denne fasen kan handlingspotensialer utløses hvis en tilsvarende høy stimulans styrke er tilstede. Imidlertid er amplituden til handlingspotensialene og depolarisasjonshellingen lav selv da. Ildfast periode begrenser den maksimale frekvensen av handlingspotensialer. Dermed forhindrer kroppen retrograd forplantning av neuronal eksitasjon. For eksempel hjerte er beskyttet av den ildfaste perioden fra for rask rekkefølge av sammentrekninger som kan kollapse sirkulasjonssystem.
Sykdommer og plager
Sannsynligvis er den mest kjente klagen knyttet til ildfast periode ventrikkelflimmer av hjerte muskel. I motsetning til skjelettmuskulatur fører mangel på å opprettholde ildfast periode i hjertemuskelen til livstruende konsekvenser. Når strøm injiseres i en skjelettmuskulatur, trekker den seg sammen. Som den nåværende styrke øker, så øker sammentrekningen. En sterk stimulans utløser derfor en like sterk reaksjon i skjelettmuskelen. Denne forbindelsen gjelder ikke for hjerte muskel. Den trekker seg bare sammen hvis stimulansen er sterk nok. Hvis den ikke er sterk nok, skjer ingen sammentrekning. Når strømmen heves, øker ikke hjerterytmen samtidig, og når en hjerterytme har oppstått, oppstår en ildfast periode på 0.3 sekunder. Dermed kan skjelettmuskulaturen trekke seg sammen eller være permanent anspent i rask rekkefølge, mens hjertemuskelen ikke er i stand til å gjøre det. I løpet av den ildfaste perioden fylles hjertekamrene med blod. Under den påfølgende sammentrekningen, dette blod blir utvist igjen. Hvis hjertets ildfaste periode faller under varigheten på ca. 0.3 sekunder, er det ikke tilstrekkelig blod strømmer inn i ventriklene. Under neste hjerterytme blir tilsvarende lite blod kastet ut igjen. Rett før den ildfaste perioden er fullført, er muskelfibrene i det kardiale eksitasjonsledningssystemet allerede delvis begeistret. Hvis en stimulans når myokard i løpet av denne tiden, reagerer hjertet med et racing hjerterytme. Ventrikulær fibrillasjon setter inn. Den hektiske hjerterytmen beveger nesten ikke mer blod gjennom organismen. Et pulsslag kan ikke lenger oppdages. Hjertets ildfaste periode spiller også en rolle med hensyn til forskjellige narkotika. For eksempel klasse III antiarytmisk medikament amiodaron forlenger den ildfaste perioden til ventrikkel og atriell myokard.
