Фаза диастолы. В течение этой фазы благодаря действию «ионного насоса» происходит полное восстановление концентрации различных ионов соответственно внутри и вне клетки. ТМПД мышечных клеток остается на одном уровне — примерно -90 mV.
Для клеток пейсмекеров несвойственна стабильность диастолического потенциала, для них характерно медленное уменьшение мембранного потенциала, так называемая медленная спонтанная диастолическая деполяризация. Этот процесс возникает в результате особых свойств мембраны пейсмекеров — постепенного увеличения в диастолу проницаемости для ионов Na, который медленно входит в клетку в то время, как выход калия из клетки постепенно уменьшается. При этом мембранный потенциал снижается до порогового уровня, за которым возникает быстрая деполяризация клетки (фаза 0), рождается импульс.
С возбужденностью тесно связано понятие рефрактерности
Рефрактерность — это свойство возбужденной мышцы не отвечать на повторные импульсы. В начале ТМПД (фазы 0, 1, 2) клетки полностью невозбудимы. Это — абсолютный рефрактерный период. В конце ТМПД (фаза 3) клетка может ответить повторным возбуждением только на очень сильный дополнительный раздражитель.
Это — относительный рефрактерный период. В конце процесса реполяризации на короткое время клетка может повысить свои свойства возбудимости и ответить на дополнительный стимул. Это фаза экзальтации по Введенскому, она соответствует концу зубца Т, началу зубца U. Во время фазы 4 ТМПД возбудимость клетки полностью восстанавливается, рефрактерность отсутствует.