Question

静息电位的产生机制

Answer 1

静息电位的产生机制有两个重要条件，一是膜两侧离子的不平衡分布，二是静息时膜对离子通透性的不同。

一、神经元、肌细胞等活组织细胞处于静息状态时，膜内的电位较膜外为负，相差70-90mV，称极化状态。这种膜内外的电位差称为静息电位或膜电位。静息电位指安静时存在于细胞两侧的外正内负的电位差。

二、平衡电位说明如下：

1、细胞内K浓度和带负电的蛋白质浓度都大于细胞外（而细胞外Na和Cl浓度大于细胞内），但因为静息时细胞膜只对K有相对较高的通透性，K顺浓度差由细胞内移到细胞外，而膜内带负电的蛋白质离子不能透出细胞，阻碍K外流。于是K离子外移造成膜内变负而膜外变正。

2、外正内负的状态一方面可随K的外移而增加，另一方面，K外移形成的外正内负将阻碍K的外移。最后达到一种K外移（因浓度差）和阻碍K外移（因电位差）相平衡的状态，这是的膜电位称为K平衡电位，其数值EK受该离子膜内外浓度比决定，可通过Nernst公式进行计算。

3、其中，R是通用气体常数，T是绝对温度，Z是离子价，F是Faraday常数，[K]o和[K]i分别代表膜外和膜内K的浓度。同理，Na的平衡电位也可以通过这条公式计算得出。在模式生物枪乌贼神经细胞膜两侧，K的平衡电位约为—75mV，Na的平衡电位约为+55mV。

三、静息电位说明如下：

1、静息电位是由K与Na综合作用的结果，可由Goldman方程计算。

2、式中Vm代表膜电位，EK和ENa分别代表K的平衡电位和Na的平衡电位，gK和gNa分别代表K和Na的电导。静息电位时，由于gK>>gNa，因此膜电位十分接近于K的平衡电位,但也偏向Na的平衡电位。

3、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，此时膜电位称为静息电位。