一、静息电位

更新于 2026年11月02日 版权声明
一、静息电位

(—)静息电位的概念

静息电位(restingpotential,RP)是指细胞处于静息状态时,膜两侧存在的外正内负的电位差。如果规定细胞膜外电位为零,则静息电位表现为膜内电位较膜外为负。不同组织的静息电位不同,大都在-100~-10mV。例如,骨骼肌细胞的静息电位约为-90mV,神经细胞约为-70mV,平滑肌细胞约为-55mV,红细胞约为-10mV。静息电位在大多数细胞是一种稳定的直流电(一些有自律性的心肌细胞及胃肠道平滑肌细胞例外),只要细胞未受到外来刺激且保持正常的新陈代谢,静息电位就稳定在某一相对恒定的水平。人们通常把细胞静息时的膜外为正、膜内为负的分极状态称为极化(po⁃larization)。当静息电位的数值向膜内负值加大的方向变化时,称为膜的超极化(hyper⁃相反,如果膜内电位向负值减小的方向变化,称为去极化polarization);(depolarization);细胞先发生去极化,然后再向正常安静时膜内所处的负值恢复,则称为复极化(repolarization)。

(二)静息电位的产生机制

细胞静息时为什么会在膜内外存在一定的电位差呢?原理主要有两个:①细胞内外各种离子分布不均,即存在浓度差。所有正常生物细胞内的K+浓度超过细胞外K+浓度约30倍,而细胞外Na+浓度超过细胞内Na+浓度约12倍,这是Na+泵活动的结果。在这种情况下,K+必然会有一个向膜外扩散的趋势,而Na+有一个向膜内扩散趋势。②在不同状态下,细胞膜对各种离子的通透性不同。膜在安静状态下对K+通透性最大,对Na+和Cl-少量通透,对大分子的有机负离子(多是蛋白质离子)不通透。那么只有K+移出膜外,而膜内带负电荷的有机负离子不能随之移出细胞,于是随着K+移出出现膜内变负而膜外变得较正的状态。K+的这种外向扩散并不能无限制地进行,这是因为移到膜外的K+所造成的外正内负的电位差将对K+的继续外移起阻碍作用,而且K+移出的越多,这种阻碍就会越大。当浓度差(促使K+外流的动力)与电位差(阻止K+外流的阻力)相抗衡时,K+的跨膜净移动停止。于是由于K+外流所造成的膜两侧的电位差也稳定于某一数值不变,这种内负外正的电位差称为K+的平衡电位,也就是静息电位。因此,静息电位主要是K+外流所形成的电化学平衡电位。静息电位是细胞处于静息状态的标志。

(三)影响静息电位的主要因素(https://www.daowen.com)

1.细胞膜在静息状态时对K+的通透性通透性越大,静息电位越大。

2.细胞膜内外K+的浓度差浓度差越大,静息电位就越大。因此,不同种类的动物及同一种动物的不同组织的细胞静息电位大小不同。这与在实验室向细胞浸浴液中增、减K+时所测得的结果很接近,这也进一步说明形成静息电位的主要离子是K+。

3.细胞代谢障碍细胞代谢障碍会导致静息电位逐渐减小甚至消失。例如,当细胞缺血、缺氧或酸中毒时,细胞代谢发生障碍,影响细胞向钠泵提供能量,钠泵不能顺利地将细胞内的Na+泵出、细胞外的K+泵回,致使细胞内外K+的浓度差逐渐减小,静息电位也随之减小。

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