静息电位与动作电位一、静息电位(RP)的产生机制:在静息状态下,细胞膜对K+具有较高的通透性是形成静息电位的最主要因素。细胞膜内K+浓度约相当于细胞外液的30倍,K+将顺浓度梯度跨膜扩散,但扩散的同时也在细胞膜的两侧形成逐渐增大的电位差,且该电位差造成的驱动力与浓度差的驱动力的方向相反,阻止K+进一步跨膜扩散。当逐渐增大的电位差驱动力与逐渐减小的浓度差驱动力相等时,便达到了稳态。•二、动作电位(AP)的产生机制:•在静息状态下,细胞膜外Na+浓度约为细胞内液的10倍余,Na+有向膜内扩散的趋势;并且静息时膜内存在着相当数量的负电位,吸引着Na+向膜内移动。但由于静息时细胞膜对Na+相对不通透,因此,Na+不能大量内流。•当刺激引起去极化达到阈电位,细胞膜上的电压门控Na+通道大量被激活,细胞膜对Na+的通透性突然增大,Na+大量内流,造成细胞膜的进一步去极化;而膜的进一步去极化,又将导致更多的Na+通道开放,有更多的Na+内流,引起细胞膜迅速、自动地去极化。•Na+的大量内流,以至膜内负电位因正电荷的增加而迅速消失。又因为细胞膜外Na+浓度约为细胞内液的10倍余,使得Na+内流在膜内负电位绝对值减小到零时仍可以继续,进而出现正电位,直至膜内正电位增大到足以对抗浓度差所引起的Na+内流,便达到了平衡电位(顶点).•此时膜对Na+的净通量为零。但是膜内电位并不停留在正电位状态,很快Na+通道失活,膜对Na+变为相对不通透,而对K+的通透性增加。于是膜内K+在浓度差和电位差的驱动力下外流,使膜内电位由正电位又向负电位发展,以后再逐渐恢复到静息电位水平.动作电位产生过程(1)去极化:细胞受到阀上刺激→细胞外的Na+顺浓度梯度流人细胞内→当膜内负电位减小到阈电位时Na+通道全部开放→Na+顺浓度梯度瞬间大量内流→细胞内正电荷增加→膜内负电位从减小到消失进而出现膜内正电位→膜内正电位增大到足以对抗由浓度差所致的Na+内流→膜两侧电位达到一个新的平衡点。该过程主要是Na+内流形成的平衡电位,可表示为动作电位模式图的上升支。(2)复极化:去极化达峰值时被激活的Na+通道迅速关闭而失活→Na+内流停止→K+通道逐渐被激活而开放→膜对K+的通透性增加→K+借助于浓度差和电位差快速外流→膜内电位迅速下降(负值迅速上升)→电位恢复静息值。该过程是K+外流形成的,可表示为动作电位模式图的下降支。(3)Na+-K+泵转运:当膜复极化结束后,有一部分Na+在去极化中扩散到细胞内,并有一部分K+在复极过程中扩散到细胞外。这样细胞膜上的Na+-K+泵就会被激活,并开始主动地将膜内的Na+泵出膜外,同时把流失到膜外的K+泵回膜内,Na+—K+的转运是耦联进行的,以恢复兴奋前的离子分布的浓度。