В основе фаз рефрактерности лежат следующие молекулярные механизмы:
Абсолютная рефрактерность. 3 Возбудимость клетки падает до нуля. 4 Никакой, даже самый сильный, раздражитель не может вызвать дополнительного возбуждения клетки. 4 Во время фазы деполяризации клетка невозбудима, поскольку все её Na+-каналы уже находятся в открытом состоянии. 4
Относительная рефрактерность. 3 Период пониженной возбудимости, когда мембрана способна отвечать только на сверхпороговые раздражения. 3 Во время фазы реполяризации каналы возвращаются в закрытое состояние и возбудимость клетки постепенно восстанавливается. 4
Рефрактерный период обусловлен особенностями поведения потенциал-зависимых натриевых и калиевых каналов возбудимой мембраны. 5 В ходе проведения потенциала действия они переходят из одного состояния в другие. 5 У натриевых каналов основных состояний три — закрытое, открытое и инактивированное. 5 У калиевых каналов два основных состояния — закрытое и открытое. 5