臨床助理醫師輔導：靜息和動作電位

　　(一)靜息電位和動作電位及其產生原理

　　生物電與細胞興奮的產生和傳導有關，叫做跨膜電位。

　　生物電的表現形式： (心電圖，腦電圖)

　　1.靜息電位和動作電位

　　(1)靜息電位

　　靜息電位——所有細胞在安靜時均存在，不同的細胞其靜息電位值不同。

　　動作電位——可興奮細胞受到閾或閾上刺激時產生。

　　局部電位——所有細胞受到閾下刺激時產生。

　　(2)動作電位及其產生原理

　　定義：細胞膜受到刺激而興奮，在靜息電位的基礎上，發生一次擴布性的電位變化

　　特點：是一個連續的膜電位變化，分為上升相與下降相

　　動作電位特征：

　　①產生和傳播都是“全或無”式的。

　　②傳播的方式為局部電流，傳播速度與細胞直徑成正比。

　　③動作電位是一種快速，可逆的電變化，產生動作電位的細胞膜將經歷一系列興奮性的變化：絕對不應期——相對不應期——超常期——低常期，它們與動作電位各時期的對應關系是：峰電位——絕對不應期;負后電位——相對不應期和超常期;正后電位——低常期。

　　④動作電位期間Na+、K+離子的跨膜轉運是通過通道蛋白進行的，通道有開放、關閉、備用三種狀態，由當時的膜電位決定，故這種離子通道稱為電壓門控的離子通道，而形成靜息電位的K+通道是非門控的離子通道。當膜的某一離子通道處于失活(關閉)狀態時，膜對該離子的通透性為零，同時膜電導就為零(電導與通透性一致)，而且不會受刺激而開放，只有通道恢復到備用狀態時才可以在特定刺激作用下開放。

　　動作電位的產生是細胞興奮的標志

　　2.靜息電位和動作電位產生原理

　　(1)靜息電位和鉀離子平衡電位

　　定義：安靜時，細胞膜兩側的電位差(膜內較膜外為負，-10mV～ -100mV);

　　原理：“離子學說” ①膜內外離子分布不均衡，內鉀外鈉

　　②膜在不同情況下對各種離子通透性不同，靜息狀態下對鉀離子通透性大。

　　正常細胞，膜內高鉀，膜外高鈉，安靜時，細胞膜對鉀離子有通透性，鉀由高—→低，細胞內—→細胞外，帶負電蛋白阻留膜內

　　—→膜內電位為負，膜外為正—→此為阻止鉀外流的力量(膜兩側的電位差)—→膜內外電位差達到穩定—→靜息電位

　　靜息電位是鉀離子外流形成的電—化學平衡電位

　　靜息電位形成過程不消耗能量

　　(2)動作電位和鈉離子平衡電位

　　1)上升支：細胞受刺激達到一定程度時,膜上的鈉通開放, 因膜外鈉濃度高于膜內且受膜內負電的吸引,故鈉內流引起上升支直至內移的鈉在膜內形成的正電位足以阻止鈉的凈移入時為止.

　　2)下降支：鈉通道關閉,鉀通道開放,鉀外流引起.隨后鈉泵工作,泵出鈉,泵入鉀,恢復膜兩側原濃度差.

　　靜息期:：電位最后恢復到靜息時的極化狀態,由于膜內Na+增加,膜外K+增加,激活Na+ - K+泵 ,泵出三個Na+ ,泵入二個K+ .

　　綜合：靜息狀態，膜外鈉離子濃度高于膜內; (內鉀外鈉，內負外正)

　　膜內存在負電位的吸引; 但靜息時鈉離子通道關閉—→鈉無法進入膜內

　　閾刺激—→鈉離子通道開放—→鈉大量內流—→膜內負電荷消失(內正外負)—→阻止鈉內流—→濃度梯度與電位梯度相等—→鈉離子內流停止(上升相—鈉內流引起)

　　動作電位的上升相的頂點是鈉離子內流形成的電--化學平衡電位。

　　上升支到最高—→鈉通道關閉—→內流停止—→膜對鉀通透性增大—→鉀離子外流—→膜內電位下降—→恢復靜息電位—→動作電位的下降相(鉀外流引起)

　　每次動作電位，膜內外的鈉鉀離子比例都變化，鈉鉀泵排出鈉，攝入鉀，恢復靜息時膜內外的離子分布，維持細胞興奮性。

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