简述静息电位的形成原理

静息电位:组织细胞安静状态下存在于膜两侧的电位差，称为静息电位，或称为膜电位。细胞在安静状态时，正电荷位于膜外一侧（膜外电位为正），负电荷位于膜内一侧（膜内电位为负，）这种状态称为极化。如果膜内外电位差增大，即静息电位的数值向膜内负值加大的方向变化时，称为超极化。相反地，如果膜内外电位差减小，即膜内电位向负值减小的方向变化，则称为去极化或极化。一般神经纤维的静息电位如以膜外电位为零，膜内电位为-70～-90mv。

静息电位是指细胞在安静时,存在于膜内外的电位差。 生物电产生的原理可用“离子学说”解释。

心室肌细胞安静时，细胞膜处于外正内负的极化状态。静息电位约-90毫伏。心室肌细胞静息电位产生的原理基本上和神经纤维相同，主要是由于安静时细胞内高浓度的K+向膜外扩散而造成。

其动作电位与神经纤维相比较有很大差别，表现为复极化过程有明显特征。通常将全过程分为0、1、2、3、4期。（1）去极化过程（0期）：去极化过程形成动作电位的上升支（0期），其形成机制亦与神经纤维相同。此期电位变化幅度约120mV，持续时间1～2ms。（2）复极化过程：该过程形成动作电位下降支，分为四期。1期（快速复极初期）：心室肌细胞去极达顶峰后立即开始复极，膜内电位迅速下降到0mV左右，形成1期，占时约10ms。K+外流是1期快速复极的主要原因。2期（缓慢复极期）：此期复极非常缓慢，膜内电位下降速度极慢，停滞在0mV左右，形成平台状，故2期又称平台期，历时约100～150ms。该期是心室肌细胞动作电位区别于神经纤维和骨骼肌的主要特征，也是动作电位持续时间较长，有效不应期特别长的原因。形成的机制是本期内有Ca2+内流和K+外流同时存在，缓慢持久的Ca2+内流抵消了K+外流，致使膜电位保持在0mV附近。3期（快速复极末期）：此期膜内电位迅速下降到静息电位水平（-90mV），形成3期，以完成复极化过程，历时约100～150ms。K+快速外流是3期快速复极的原因。4期（静息期）：此期膜电位虽已恢复到静息电位水平，但在动作电位形成过程中，膜内Na+、Ca2+增多，膜外K+增多，致使膜内外的这几种离子浓度有所改变。本期内，细胞膜离子泵积极地进行着逆浓度梯度转运，把Na+和Ca2+排到细胞外，同时将K+摄回细胞内，以恢复细胞内外离子的正常浓度，保持心肌细胞的正常兴奋能力。

心肌兴奋后的有效不应期特别长，一直延长到心肌机械收缩的舒张开始以后。也就是说，在整个心脏收缩期内，任何强度的刺激都不能使心肌产生扩布性兴奋。心肌的这一特性具有重要意义，它使心肌在自律性兴奋来临时，不能产生象骨骼肌那样的强直收缩，从而始终保持着收缩与舒张交替的节律性活动，这样心脏的充盈和射血才可能进行。

1、静息电位

细胞静息时在膜两侧存在电位差的原因：

①细胞膜两侧各种钠、钾离子浓度分布不均；

②在不同状态下，细胞膜对各种离子的通透性不同。

2、动作电位

①细胞膜两侧存在离子浓度差，细胞膜内钾离子浓度高于细胞膜外，而细胞外钠离子、钙离子、氯离子高于细胞内，这种浓度差的维持依靠离子泵的主动转运。（主要是钠-钾泵（每3个Na+流出细胞, 就有2个K+流入细胞内。即:Na+：K+ =3：2）的转运）。

②细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同，例如，安静时主要允许钾离子通透，而去极化到阈电位水平时又主要允许钠离子通透。

③可兴奋组织或细胞受阈刺激或阈上刺激。

扩展资料

由于动物细胞膜对K+的通透性大于Na+，所以静息状态膜内K+含量高于膜外，而Na+含量则是膜外高于膜内。因此，动物细胞膜对这两种离子通透性的差异是产生静息电位的主要原因，当然，Cl-甚至细胞中的蛋白质分子（一般净电荷为负值）对静息电位的大小也有一定的影响。

动作电位的形成则是在细胞膜受到刺激时Na+通道开放，Na+大量内流造成的，所以，动作电位的形成完全是由于离子的协助扩散。然而，在每个动作电位结束时，膜内的Na+含量比静息时略高，K+含量比静息时略低。

此时，通过钠-钾泵将消除这一改变，钠-钾泵的作用就是将在动作电位形成过程中流出的K+泵进膜内，流进膜内的Na+泵出膜外，恢复到静息状态，所以动作电位的形成是一个被动运输（协助扩散）过程。

而静息电位的恢复则是一个主动运输过程。正是通过这两种不同的转运方式实现了膜上“静息电位——动作电位——静息电位——动作电位……”的交替转换。

参考资料来源：百度百科-静息电位

参考资料来源：百度百科-动作电位

当神经细胞处于静息状态时，k+通道开放(Na+通道关闭)，这时k+会从浓度高的膜内向浓度低的膜外运动，使膜外带正电，膜内带负电。膜外正电的产生阻止了膜内k+的继续外流，使膜电位不再发生变化。

静息状态时，细胞膜外Na+浓度大于膜内，Na+有向膜内扩散的趋势，而且静息时膜内存在着相当数值的负电位，这种电场力也吸引Na+向膜内移动，动作电位是可兴奋细胞受到刺激时在静息电位的基础上产生的可扩布的电位变化过程。

扩展资料：

注意事项：

1、在静息电位的基础上，给c一个适当的刺激，可触发其产生可传播的膜电位波动。AP峰电位：-70mV迅速去极化至-50mV的升支和迅速复极至静息电位水平的降支共同。

2、峰电位后出现的膜电位低幅、缓慢波动。后负电位(<静息电位)，正后电位。

3、Na通道有关闭、激活、失活状态，关闭和失活是稳态，激活是瞬态，不应期K通道有激活和去激活状态，去极化期间电导不降低，只有回至起始水平才减小。

4、C内带负电荷的核酸和蛋白质多，吸引正电离子，所以通透大的进入的就多，所以膜对哪种离子（K）通透大就对静息电位的影响越大，越接近。

参考资料来源：百度百科-静息电位

参考资料来源：百度百科-动作电位

参考资料来源：百度百科-动作电位产生过程

参考资料来源：百度百科-静息电位产生机制

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