細胞膜的生物電現(xiàn)象主要有兩種表現(xiàn)方式，即安靜時的靜息電位和受剌激時形成的膜電位的改變（包括局部電位和動作電位）。生物電現(xiàn)象是以細胞為單位形成的細胞膜內(nèi)負電位向減小的方向變化稱為，以細胞膜外側(cè)帶電離子的不均衡分布和離子的選擇性跨膜轉(zhuǎn)運為基礎(chǔ)。
1.靜息電位（，RP）：指細胞未受剌激時存在于細胞膜內(nèi)外兩邊的電位差。將一對檢測電極中的一個置于細胞的外表面，另一個與微電極相連，打算刺入細胞膜內(nèi)。當兩個電極都坐落膜外時，電極之間不存在電位差。在微電極尖端刺入膜內(nèi)的剎那間，示波器上顯示一忽然的電位躍變，表明兩個電極間出現(xiàn)電位差，膜外側(cè)的電位高于膜兩側(cè)電位。該電位差是細胞安靜時記錄到的，因而稱為靜息電位。幾乎所有的動動物細胞的靜息電位都表現(xiàn)為膜內(nèi)電位值較膜外為負，如規(guī)定膜外電位為0，膜內(nèi)電位可以負值表示，即大多數(shù)細胞的靜息電位在-10～-100mV之間。神經(jīng)細胞的靜息電位約為-70mV，紅細胞的約為-10mV。
細胞膜外側(cè)存在電位差，以及此電位差在某種條件下會發(fā)生波動，使細胞膜處于不同的熱學狀態(tài)。人們將細胞安靜時膜外側(cè)保持的內(nèi)負外正的的狀態(tài)稱為膜的極化；當膜電位向膜內(nèi)負值加強的方向變化時，稱為膜的超極化；相反，膜電位向膜內(nèi)負值減少的方向變化，稱為膜的去極化；細胞受剌激后先發(fā)生去極化，再向膜內(nèi)為負的靜息電位水平恢復，稱為膜的復極化。
2.靜息電位產(chǎn)生的原理
（1）細胞膜內(nèi)、外的離子含量差
RP的產(chǎn)生與細胞膜外側(cè)的離子有關(guān)。下表顯示槍烏賊巨軸突細胞膜外側(cè)主要離子含量。由表可見，細胞膜內(nèi)外的離子呈不均衡分布，膜內(nèi)K+少于膜外，Na+和Cl-高于膜外，即細胞內(nèi)為高鉀低鈉低氯的狀態(tài)。據(jù)悉，A-表示帶負電的蛋白質(zhì)絡(luò)合物，僅存在于膜內(nèi)。
槍烏賊巨軸突細胞膜外側(cè)主要離子含量
離子
胞漿（mmol/L）
細胞外液（mmol/L）
平衡電位（mV）
K+
400
20
-75
Na+
50
440
+55
Cl-
52
560
-60
A-
385
（2）細胞膜對離子的選擇私密性和K+平衡電位
和推論：因為細胞內(nèi)外存在K+的含量差（細胞內(nèi)高鉀），K+具有從膜外側(cè)向膜兩側(cè)擴散的趨勢。假如細胞膜在安靜時只能容許K+自由通透（K+通道開放），K+即可順含量差外流到細胞外。其實胞內(nèi)A-的含量也很高，但細胞膜對A-不能通透，它只能因正負電荷的互相吸引作用，排列于細胞的內(nèi)側(cè)面。而擴散出細胞的K+也不能遠離膜，而排列在膜的外側(cè)面。這樣在膜的內(nèi)外兩邊就產(chǎn)生了內(nèi)負外正的電位差。
K+的這些內(nèi)向擴散不能無限制的進行，由于K+外流導致的外正內(nèi)負的電場力，將妨礙帶正電的K+繼續(xù)外流，并且K+外流愈多，這些電勢的制約都會愈大。當使得K+外流的膜右側(cè)K+含量差勢能，與制約K+外流的電位差勢能相等時，即膜右側(cè)電-物理勢的代數(shù)和為零時，K+外流量與回收（回到胞內(nèi)）的量達到了報名平衡，K+的跨膜凈聯(lián)通為零，此時膜右側(cè)電位差就穩(wěn)定在某一不再減小的數(shù)值，即靜息電位。因其是K+聯(lián)通達到平衡時的膜電位，又可叫做K+平衡電位（EK）。
上述理論是否就是事實，還須要進一步的否認。按照化學物理原理，已知槍烏賊巨軸突膜內(nèi)外的K+含量，通過多項式（見下）可估算出此時的K+平衡電位（-87mV）。這一數(shù)值與用微電極實際測得的RP值（-77mV）非常接近。這部份證明了上述假說的合理智。
Nerst多項式
又通過人工改變細胞外液中的K+含量，進一步觀察到RP值隨胞外[K+]的改變而改變，且改變后的RP值仍與多項式估算出的K+平衡電位相一致。但改變細胞外液中的Na+含量則對RP沒有影響。這說明RP的形成確實與K+密切相關(guān)。后人通過采用帶有放射性的K+，發(fā)覺安靜時細胞膜確實對K+具有私密性，而對其它離子的私密性不顯著。
綜上所述，細胞內(nèi)[K+]>細胞外[K+]細胞膜內(nèi)負電位向減小的方向變化稱為，和細胞膜在安靜時對K+選擇性通透是RP形成的根本緣由。
（3）維持細胞膜內(nèi)外離子含量差的機制
RP不等于K+平衡電位的緣由：RP的實測值總是比估算值稍大一些。用標有放射活性的離子仔細觀察時，發(fā)覺細胞安靜時膜除了對K+通透，對Na+也有私密性，只是與K+的私密性相比，Na+的私密性要小得多（約為K+私密性的1/50－1/100），即靜息時也有極少量的Na+從膜外通透到膜內(nèi)（Na+的含量差和電位差均驅(qū)使其內(nèi)流），部份抵消K+外流導致的膜內(nèi)負電位，致使RP的實測值比多項式估算的EK值稍大。
RP較EK稍大的后果：因為未達到K+平衡電位，K+依然會不斷少量外流，而RP與Na+平衡電位相差甚遠，也會使Na+不斷地內(nèi)流，這么下去，細胞安靜時膜內(nèi)外穩(wěn)定的離子含量差將受到破壞。
鈉泵（pump）的活動維持了安靜時細胞內(nèi)外的離子平衡：導致細胞膜上鈉泵活動的誘因是細胞內(nèi)Na+的降低和細胞外K+的下降。只要細胞內(nèi)外的Na+、K+平衡稍有變化，Na+泵就被激活，在泵出胞內(nèi)多余的Na+的同時，將胞外多余的K+泵回，繼而維持了細胞內(nèi)外正常的離子含量梯度。
（4）靜息電位小結(jié)：
·幾乎所有的細胞均有膜內(nèi)較膜外為負的RP。細胞的RP是由膜內(nèi)外的K+離子含量差及安靜時膜對K+有私密性產(chǎn)生的。RP的值接近于K+平衡電位。
·由于RP不等于K+平衡電位（由于在靜息時也有少量Na+內(nèi)流），時常有少量的K+外流。但是，細胞膜上Na+泵的常常性活動，將胞內(nèi)多余的Na+泵出，將胞外多余的K+泵回，繼而維持了細胞內(nèi)、外的正常離子含量。可激動細胞的RP及膜右側(cè)的離子含量差（勢能）是形成激動的基礎(chǔ)。
·近年來已認識到，安靜時K+離子通過細胞膜彌散的實質(zhì)是由于膜上有非門控的K+離子通道。這些離子通道沒有門，總是開著的。K+離子是否通過和通過多少是由膜右側(cè)的離子含量差和電位差決定的。
小編推薦：
2013年中級護師補習知識：導致激動的剌激條件
2013年中級護師補習知識：剌激、興奮、興奮性的概念
2013年中級護師補習知識：原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運
相關(guān)匯總：
2013中級護師內(nèi)科護理學補習基礎(chǔ)知識補習精華