Tulekindel periood

Tulekindel periood on etapp, milles pärast aktsioonipotentsiaali saabumist pole neuronite taasärgatamine võimalik. Need tulekindlad faasid takistavad erutuse ergutamist inimese kehas tagasiulatuvalt. Kardioloogias esinevad refraktaarse perioodi häired, näiteks selliste nähtustega nagu vatsakeste virvendus.

Mis on tulekindel periood?

Bioloogia mõistab tulekindlat perioodi või tulekindlat faasi kui depolariseeritud neuronite taastumisaega. See taastumisaeg vastab perioodile, mille jooksul äsja depolariseeritud närvirakul uut aktsioonipotentsiaali käivitada ei saa. Närvirakud ei suuda tulekindla perioodi jooksul uuesti stiimulile reageerida.

Seoses neuronite tulekindla perioodiga tehakse vahet absoluutse ja suhtelise tulekindla perioodi vahel, mis asuvad üksteisega vahetult küljes. Aktsioonipotentsiaali käivitamine on suhtelise tulekindla perioodi jooksul piiratud, kuid mitte võimatu. Kitsamas tähenduses tuleb tegeliku tulekindla perioodina mõista ainult absoluutset tulekindlat perioodi ja sellega seotud uue aktsioonipotentsiaali võimatust.

Väljaspool ravimit mängib tulekindel periood peamiselt stiimulreaktiivsete agregaatide osas ja vastab selles kontekstis meditsiinilisele määratlusele.

Kardioloogias võib tulekindel periood tähendada ka teist seost. Südamestimulaatoritel pole lubatud end stimuleerida ja nad peavad toetama endiselt esineva südamelöögi loomulikku rütmi. Sel eesmärgil lülitatakse südamestimulaatorites signaali tuvastamine kindlaksmääratud ajaperioodideks välja. Need desaktiveerimise perioodid on kardioloogilisest vaatepunktist ka tulekindlad.

Funktsioon ja ülesanne

Närvirakud reageerivad erutusele, luues aktsioonipotentsiaali. See põlvkond toimub keeruliste biokeemiliste ja bioelektriliste protsesside kaudu neuronite ahenemisrõngastes. Aktsioonipotentsiaal antakse edasi ringilt ringile ja hüppab vastavalt närviteedele. Seda protsessi kirjeldatakse terminiga soolase erutumise juhtivus.

Aktsioonipotentsiaali edastamine depolariseerib allavoolu neuroni membraani. Kui membraan depolariseerub üle selle puhkepotentsiaali, avanevad neuroni pingest sõltuvad naatriumikanalid. Ainult nende kanalite avamine loob aktsioonipotentsiaali järgmises neuronis, mis depolariseerib järgneva närviraku.

Pärast avamist suletakse kanalid automaatselt. Pärast seda protsessi pole nad mõnda aega valmis uuesti avama. Närvirakk peab kõigepealt laskma kaaliumioonidel välja voolata ja repolariseerida omaenda membraani taas madalamal kui -50 mV.

Ainult see repolarisatsioon võimaldab teist depolarisatsiooni. Naatriumikanalid saab seetõttu uuesti aktiveerida alles pärast repolarisatsiooni lõppemist. Seetõttu ei saa rakk enam reageerida stiimulitele enne täielikku repolarisatsiooni.

Absoluutse tulekindla perioodi jooksul ei saa aktsioonipotentsiaali käivituda, sõltumata stiimuli tugevusest. Selle aja jooksul on kõik pingest sõltuvad kanalid inaktiveeritud ja suletud olekus, mis kestab umbes kaks ms. Sellele faasile järgneb suhteline tulekindel periood, mille jooksul on mõned naatriumikanalid jõudnud olekusse, mille saab alanud repolarisatsiooni tõttu uuesti aktiveerida, ehkki need on endiselt suletud. Selles faasis saab aktiveerida potentsiaal, kui stimulaatori tugevus on vastavalt kõrge. Isegi siis on aktsioonipotentsiaalide amplituud ja depolarisatsiooni järsk madal.

Tulekindel periood piirab aktsioonipotentsiaali maksimaalset sagedust. Sel viisil hoiab keha ära neuronite erutuse tagasiulatuva leviku. Tulekindel periood kaitseb südant näiteks liiga kiiresti tekkivate kontraktsioonide eest, mis võivad põhjustada südame-veresoonkonna süsteemi kokkuvarisemist.

Ravimid leiate siit

Haigused ja tervisehäired

Tõenäoliselt on kõige tuntum kaebus seoses tulekindla perioodiga südamelihase vatsakeste virvendus. Vastupidiselt skeletilihastele põhjustab südamelihase tulekindla perioodi mittejärgimine eluohtlikke tagajärgi. Kui elekter suunatakse skeletilihasesse, see kahaneb. Voolu suurenemisel kasvab ka kokkutõmbumine. Tugev stiimul käivitab seega skeletilihastes sama tugeva reaktsiooni.

See suhe ei kehti südamelihase kohta. See väheneb ainult siis, kui stiimul on piisavalt tugev. Kui see pole piisavalt tugev, ei teki kokkutõmbumist. Kui voolu suurendatakse, ei muutu südamelöök samal ajal tugevamaks ja kui südamelöögid on aset leidnud, on 0,3-sekundiline tulekindlus. Skeletilihased võivad seetõttu kiiresti järjest kokku tõmbuda või püsivalt pinges olla, samal ajal kui südamelihas seda teha ei suuda.

Tulekindlate perioodide ajal täituvad südamekambrid verega. Järgneva kontraktsiooni ajal väljutatakse see veri uuesti. Kui südame tulekindlate perioodide kestus jääb alla umbes 0,3 sekundi, voolab südamekambritesse ebapiisavalt verd. Sellest lähtuvalt visatakse järgmise südamelöögiga jälle vähe verd.

Vahetult enne tulekindla perioodi lõppu on südame juhtivuse lihaskiud juba osaliselt erutatud. Kui stimulaator jõuab selle aja jooksul südamelihasesse, reageerib süda racingu südamelöögiga. Ventrikulaarne virvendus seab sisse. Kiire südametegevus liigutab organismi peaaegu mitte ühtegi verd. Pulssi ei saa enam välja anda.

Südame tulekindel periood mängib rolli ka seoses erinevate ravimitega. III klassi antiarütmiline amiodaroon pikendab näiteks vatsakeste ja kodade müokardi tulekindlat perioodi.