醫(yī)學教育網(wǎng)——臨床鄉(xiāng)鎮(zhèn)助理醫(yī)師考試輔導系列談之《生理學》輔導：細胞電現(xiàn)象

在靜息狀態(tài)下，細胞內(nèi)鉀離子濃度約為細胞外鉀離子濃度的30倍，相反細胞外鈉離子濃度約為細胞內(nèi)鈉離子濃度的15倍。至于陰離子，細胞內(nèi)液以蛋白陰離子的濃度為高，而在細胞外液則以氯離子濃度為高。由于細胞膜對鉀離子的通透性遠超超過對鈉離子和通透性，細胞內(nèi)鉀離子濃度又高于細胞外數(shù)十倍，鉀離子便會不斷地從細胞內(nèi)向細胞外滲出。當鉀離子外滲時，氯離子亦隨之外滲，但因細胞膜本身帶有負電荷，氯離子滲出受阻，就使較醫(yī)學教 育網(wǎng)原創(chuàng)多的鉀離子滲出到膜外，而未能滲出的游離型陰離子（主要是蛋白陰離子，其次是氯離子）留在膜內(nèi)，使膜內(nèi)電位顯著低于膜外。膜內(nèi)負電位的大小和靜息時鉀離子外滲的多少有密切關(guān)系，鉀離子外滲越多，留在膜內(nèi)的陰離子也越多，因而膜內(nèi)負電位也越大，同時由于膜內(nèi)帶負電荷的陰離子越來越多，吸引著膜內(nèi)鉀離子（靜電力作用），使膜內(nèi)鉀離子逐漸不能再向外轉(zhuǎn)移，因而使膜內(nèi)電位維持在-90mV的水平上，形成了靜息電位。

發(fā)生動作電位時，大量Na+滲入細胞內(nèi)，膜內(nèi)電位從靜息狀態(tài)的-90mV迅速上升到+30mV，形成動作電位的上升支，動作電位到達頂峰后，立即開始復極此時Na+的內(nèi)流已銳減，細胞膜對K+和Cl-的通透性增大，引起K+的外流和Cl-的內(nèi)流，其中K+外流是主要的。同時由于膜內(nèi)帶負電荷的陰離子越來越多，吸引醫(yī)學教育網(wǎng) 原創(chuàng)著膜內(nèi)鉀離子（靜電力作用），使膜內(nèi)鉀離子逐漸不能再向外轉(zhuǎn)移，因而使膜內(nèi)電位維持在-90mV的水平上，又形成了靜息電位。

由上可看出極化狀態(tài)時靜息電位的恒定，有賴于細胞的代謝活動，細胞內(nèi)外鉀離子及鈉離子濃度的比值以及細胞膜對鉀、鈉、鈣、蛋白質(zhì)、氯離子等具有不同的通透性。

細胞膜對不同離子的通透性的差異（例如NAK泵的主動轉(zhuǎn)運使得K內(nèi)高外低），細胞內(nèi)外的離子濃度比值（濃度梯度的形成決定了離子有從高濃度向低濃度運動的趨勢）及靜電力的作用（胞內(nèi)的負電荷狀態(tài)阻止了鉀離子從高濃度的胞內(nèi)向低濃度的胞外運動）的共同作用下，使得靜息電位和動作電位交替進行。

與生物電相關(guān)的幾個概念

（1）極化（polarization）：靜息時細胞膜兩側(cè)存在的相對穩(wěn)定的內(nèi)負外正的狀態(tài)。

（2）超極化（hyperpolarization）：RP數(shù)值向膜內(nèi)負值加大的方向變化。

（3）去極（除）化（depolarization） ：RP數(shù)值向膜內(nèi)負值減小的方向變化。

（4）復極化（repolarization）：細胞先發(fā)生去極化，然后再恢復到靜息時的極化狀態(tài)。

（5）超射值（overshoot potential）：動作電位上升支中零位線以上的正電位數(shù)值。