靜息電位

靜息電位（Resting Potential，RP）是指細胞未受刺激時，存在於細胞膜內外兩側的外正內負的電位差。它是一切生物電產生和變化的基礎。當一對測量微電極都處於膜外時，電極間沒有電位差。在一個微電極尖端刺入膜內的一瞬間，示波器上會顯示出突然的電位改變，這表明兩個電極間存在電位差，即細胞膜兩側存在電位差，膜內的電位較膜外低。該電位在安靜狀態始終保持不變，因此稱為靜息電位。幾乎所有的動植物細胞的靜息電位膜內均較膜外低，若規定膜外電位為零，則膜內電位即為負值。大多數細胞的靜息電位在－10￣－100mV之間。

基本信息

• 中文名：靜息電位
• 英文名：Resting Potential，RP

• 定 義：細胞未刺激時，膜內外的電位差
• 產生原因：離子濃度不均；膜對其通透性不同
• 測定方法：玻璃管微電極連線電位儀
• 大多數電位：-10~-100mV之間

測定方法

插入膜內的是尖端直徑＜1μm的玻璃管微電極，管內充以KCl溶液，膜外為參考電極，兩電極連線到電位儀測定極間電位差。靜息電位都表現為膜內比膜外電位低，即膜內帶負電而膜外帶正電。這種內負外正的狀態，稱為極化狀態。靜息電位是一種穩定的直流電位，但各種細胞的數值不同。哺乳動物的神經細胞的靜息電位為-70mV（即膜內比膜外電位低70mV），骨骼肌細胞為-90mV，人的紅細胞為-10mV。

產生與分布

靜息電位

正常時細胞內的K+濃度和有機負離子A-濃度比膜外高，而細胞外的Na+濃度和Cl-濃度比膜內高。在這種情況下，K+和A-有向膜外擴散的趨勢，而Na+和Cl-有向膜內擴散的趨勢。但細胞膜在安靜時，對K+的通透性較大，對Na+和Cl-的通透性很小，而對A-幾乎不通透。因此，K+順著濃度梯度經膜擴散到膜外使膜外具有較多的正電荷，有機負離子A-由於不能透過膜而留在膜內使膜內具有較多的負電荷。這就造成了膜外交正、膜內變負的極化狀態。由K+擴散到膜外造成的外正內負的電位差，將成為阻止K+外移的力量，而隨著K+外移的增加，阻止K+外移的電位差也增大。當促使K+外移的濃度差和阻止K+外移的電位差這兩種力量達到平衡時，經膜的K+淨通量為零，即K+外流和內流的量相等。此時，膜兩側的電位差就穩定於某一數值不變，此電位差稱為K+的平衡電位，也就是靜息電位。其具體數值可按Nernst公式計算。
計算所得的K+平衡電位值與實際測得的靜息電位值很接近，提示靜息電位主要是由K+向膜外擴散而造成的。如果人工改變細胞膜外K+的濃度，當濃度增高時測得的靜息電位值減小，當濃度降低時測得的靜息電位值增大，其變化與根據Nernst公式計算所得的預期值基本一致。但是，實際測得的靜息電位值總是比計算所得的K+平衡電位值小，這是由於膜對Na+和Cl-也有很小的通透性，它們的經膜擴散（主要指Na+的內移），可以抵銷一部分由K+外移造成的電位差數值。

極化狀態

細胞膜兩側的電位差在某些情況下會發生變動，使細胞膜處於不同的電位狀態。細胞安靜時膜兩側內負外正的狀態稱為膜的極化狀態。當膜電位向膜內負值增大方向變化時，稱為超極化;相反，膜電位向膜內負值減小方向變化，稱為去極化;去極化進一步加劇，膜內電位變為正值，而膜外電位變為負值，則稱為反極化;細胞受到刺激後先發生去極化，再向膜內為負的靜息電位水平恢復，稱為膜的復極化。
靜息電位是一種穩定的直流電位，但各種細胞的數值不同。哺乳動物的神經細胞的靜息電位為-70mV(即膜內比膜外電位低70mV)，骨骼肌細胞為-90mV，人的紅細胞為-10mV。