动作电位产生机制

动作电位名词解释
动作电位是指在神经细胞或肌肉细胞中由于离子通道的开关机制引起的电压变化。

当神经细胞或肌肉细胞受到刺激时，离子通道会打开或关闭，导致细胞内外的电位差发生变化，从而产生电流。

动作电位的形成经历四个主要阶段：静息状态，刺激阈值，上升阶段和恢复阶段。

在静息状态下，细胞内外存在电压差，内部相对负电，外部相对正电，保持静息膜电位。

当细胞受到足够强度的刺激时，细胞内的离子通道会发生变化。

刺激阈值是一个特定电压，当细胞膜电位达到或超过该阈值时，触发动作电位的产生。

在上升阶段，离子通道的变化导致大量钠离子进入细胞内，使细胞内电位快速升高，由负电位变为正电位，形成一个所谓的“顶峰”。

这一阶段的速度非常快，细胞内电位会在几毫秒内达到峰值。

在恢复阶段，钠通道关闭，钾通道开放，导致钠离子流出细胞，钾离子流入细胞，使细胞内外电位恢复到静息状态。

这一阶段通常较为缓慢。

动作电位的传播是指当一个动作电位在细胞上引发后，它会向细胞周围的区域传播，从而在多个细胞之间传递信号。

这是通
过离子的扩散和电位变化来实现的。

动作电位在神经系统中起到了重要的作用。

在神经元之间的突触间传递信息时，动作电位能够快速而有效地传递信息，并在目标细胞中产生后续的反应。

此外，动作电位也是控制肌肉收缩的重要一环，在肌肉细胞中传播产生的电信号可以导致肌肉收缩或放松。

总之，动作电位是指离子通道开关引起的细胞内外电位变化，在神经系统中起到了传递信息和控制肌肉收缩等重要作用。

神经细胞动作电位的概念、组成部分及其产
生机制
1 神经细胞动作电位的概念
神经细胞动作电位指神经细胞膜内外离子电荷分布不同所引起的电位变化。

在神经细胞中，动作电位是一种快速而强烈的电信号，它是神经信息传递的基础。

2 组成部分
神经细胞动作电位由离子流动和膜电位变化两个组成部分构成。

1.离子流动：当神经细胞受到刺激时，离子通道打开，离子在细胞膜内外之间自由流动。

主要是钠离子和钾离子，其中钠离子内外浓度比例不同，使得在打开通道时钠离子会大量涌入细胞内。

2.膜电位变化: 随着离子的流动，细胞膜内外电势差发生变化，产生了膜电位的变化。

当在细胞膜内外同时存在正负电荷时，会形成电势差，即膜电位。

正常神经细胞的静息膜电位为-70mV。

3 产生机制
细胞本身具有负电性，静息状态下，细胞内有钾离子大量存在，而细胞外有钠离子，氯离子等离子存在。

细胞膜内外不平衡的分布，马上就会产生分布的偏差，如在细胞膜上随时产生离子流通，而导致阈值发生偏差。

当细胞接受到足够的几何量的刺激时求，细胞膜电势
临界值超过-55mv，膜内钠离子通道就会大量开放，使得细胞内钠离子流入细胞内，膜电位会发生快速变化，到达+40mV时，细胞内钾通道突然开放，在通道中流出细胞，细胞的内外电荷分布再次发生改变，使得膜电位迅速恢复原来的电势，直到静息膜电位。

这个快速变化的膜电位就是动作电位。

如此循环，使得神经细胞传递外部信息，将电信号转换成为化学信号，实现神经系统内部的信息传递。

静息电位和动作电位产生的具体原因伴随生命活动的电现象，称为生物电。

关于生物电在生命活动中所起的作用，目前还不十分清楚。

本节着重以神经纤维为例讨论细胞水平生物电的表现形式，即静息电位和动作电位。

一、静息电位及其产生机制（一）静息电位静息电位是指细胞在安静状态下，存在于细胞膜的电位差。

这个差值在不同的细胞是不一样的，就神经纤维而言为膜外电位比膜内电位高70～90mv。

如规定膜外电位为0，则膜内电位当为负值（-70～-90mv）。

细胞在安静状态时，保持比较稳定的外正内负的状态，称为极化。

极化状态是细胞处于生理静息状态的标志。

以静息电位为准，膜内负电位增大，称为超极化。

膜内负电位减小，称为去或除极化。

细胞兴奋后，膜电位又恢复到极化状态，称为复极化。

（二）静息电位产生的机制“离子学说”认为，细胞水平生物电产生的前提有二：①细胞内外离子分布和浓度不同。

就正离子来说，膜内K 浓度较高，约为膜外的30倍。

膜外Na 浓度较高约为膜内的10倍。

从负离子来看，膜外以Cl-为主，膜内则以大分子有机负离子（A-）为主。

②细胞膜在不同的情况下，对不同离子的通透性并不一样，如在静息状态下，膜对K 的通透性大，对Na 的通透性则很小。

对膜内大分子A-则无通透性。

由于膜内外存在着K 浓度梯度，而且在静息状态下，膜对K 又有较大的通透性（K 通道开放），所以一部分K 便会顺着浓度梯度向膜外扩散，即K 外流。

膜内带负电荷的大分子A-，由于电荷异性相吸的作用，也应随K 外流，但因不能透过细胞膜而被阻止在膜的内表面，致使膜外正电荷增多，电位变正，膜内负电荷增多，电位变负。

这样膜内外之间便形成了电位差，它在膜外排斥K 外流，在膜内又牵制K 的外流，于是K 外流逐渐减少。

当促使K 流的浓度梯度和阻止K 外流的电梯度这两种抵抗力量相等时，K 的净外流停止，使膜内外的电位差保持在一个稳定状态。

因此，可以说静息电位主要是K 外流所形成的电一化学平衡电位。

动作电位的传导生理学动作电位是神经元传导过程中的重要现象，它是神经元在受到刺激后产生的电信号。

在神经系统中，动作电位的传导是神经信号传递和信息处理的基础。

本文将从动作电位的产生、传导机制以及生理学意义等方面进行阐述。

一、动作电位的产生动作电位是由神经元膜上的离子通道的开放和关闭引起的。

当神经元静息时，细胞膜内外的离子浓度存在差异，细胞内外的电位差为静息电位。

当神经元受到足够的刺激时，细胞膜上的离子通道发生变化，导致离子通道的打开和关闭，使细胞内外的离子浓度发生变化，进而产生电位变化，即动作电位的产生。

二、动作电位的传导机制动作电位的传导是通过神经纤维的跨膜电流传递来实现的。

当动作电位在神经元膜上产生后，会引起膜上的离子通道打开或关闭，从而改变细胞膜的电位。

这种改变会引起邻近区域的离子通道发生变化，进而产生新的动作电位。

这样，动作电位就会沿着神经纤维传导下去。

动作电位的传导速度取决于神经纤维的直径和髓鞘的存在与否。

较粗的神经纤维和具有髓鞘的神经纤维传导速度更快。

在髓鞘存在的神经纤维中，动作电位只在髓鞘间隙的节点处发生，称为盐atory 传导。

而在没有髓鞘的神经纤维中，动作电位在整个细胞膜上发生，传导速度较慢，称为连续性传导。

三、动作电位的生理学意义动作电位的传导在神经系统中起着至关重要的作用。

它是神经信号传递的基础，能够将信息从一个神经元传递到另一个神经元或靶细胞。

通过动作电位的传导，神经系统能够进行信息的加工和传递，从而调节机体的生理功能。

动作电位的传导还可以使神经系统对刺激做出快速而准确的反应。

当感受器受到刺激时，会产生相应的动作电位传导到中枢神经系统，通过信息的处理和解读，最终触发相应的反应。

例如，当手触摸到热物体时，感受器会产生动作电位传导到大脑皮层，大脑皮层解读这一信号并发出指令，使手快速离开热物体，从而保护手的安全。

动作电位的传导还参与了神经肌肉的协调运动。

在神经肌肉接头处，动作电位的传导能够引起肌肉收缩，并产生协调的运动。

静息电位和动作电位的概念及形成机制静息电位和动作电位的概念及形成机制一、静息电位的概念及形成机制1. 静息电位的概念静息电位是指神经细胞在未被刺激时的电位状态。

在静息状态下，细胞内外存在电化学梯度，使神经元内外细胞膜的电位差保持在负数水平，为-70mV左右。

2. 静息电位的形成机制静息电位的形成主要与离子的通透性和Na+/K+泵有关。

在静息状态下，细胞膜上的Na+和K+离子通道处于闭合状态，但是Na+/K+泵仍在起作用，将细胞内的Na+排出，K+输进，维持细胞内外的离子平衡，保持负电位。

3. 静息电位的重要性静息电位是神经细胞正常功能的基础，它保证了细胞对外部刺激的敏感性，使神经元能够正常传递和处理信息。

二、动作电位的概念及形成机制1. 动作电位的概念动作电位是神经元在受到刺激时产生的短暂的电位变化。

它是神经元传递信息的基本单位，具有快速传导和全或无的特点。

2. 动作电位的形成机制动作电位的形成包括兴奋、去极化和复极化三个阶段。

当神经元受到足够的刺激时，细胞膜上的Na+通道打开，Na+大量流入细胞内，使细胞内外电位逆转，形成去极化；随后Na+通道关闭，K+通道打开，K+大量流出，使细胞内外电位恢复，形成复极化。

3. 动作电位的重要性动作电位是神经元传递信息的方式，它能够在神经元内外迅速传递信息，使神经元之间能够进行有效的通讯，实现信息的处理和传递。

总结与回顾：静息电位和动作电位是神经元活动的重要基础。

静息电位维持着神经元的正常状态，使其对外部刺激保持敏感；而动作电位则实现了神经元信息的传递，是神经元活动中最基本的过程之一。

在细胞水平上，静息电位的形成主要与离子的通透性和Na+/K+泵有关，通过保持细胞内外的离子平衡来维持静息状态；而动作电位的形成则依赖于离子通道的开闭和离子内外的流动，通过电压门控离子通道的开合来实现电位的变化。

个人观点和理解：静息电位和动作电位是神经元活动的核心过程，对于理解神经元的功能和信息传递具有重要意义。

试述动作电位形成的离子机制动作电位是神经元膜电势从静息膜电位迅速变化到正膜电位，然后再恢复至静息膜电位的过程。

在神经元膜上，动作电位的形成离不开离子机制的调控。

主要涉及到的离子有钠离子（Na+）、钾离子（K+）、钙离子（Ca2+）和氯离子（Cl-）。

下面将详细介绍这些离子在动作电位产生中的作用。

在静息膜电位时，神经元膜内外的离子浓度相对稳定。

膜上的钠离子通道（Na+通道）处于关闭状态，导致膜对钠离子的通透性很低。

钾离子通道（K+通道）处于部分开放状态。

随着刺激的到来，膜电势快速改变，进入动作电位形成阶段。

1.钠离子的进入：在刺激到来后，膜上的钠离子通道迅速打开，使得膜对钠离子的通透性急剧增加。

这时，由于膜外钠离子浓度高，膜内钠离子浓度低，因此钠离子会沿浓度梯度从膜外进入细胞内。

2.钾离子的外流：与此同时，刺激引起的膜电势变化还使得膜上的钾离子通道进一步打开，增加了膜对钾离子的通透性。

由于膜内钾离子浓度高，膜外钾离子浓度低，所以钾离子会沿浓度梯度从细胞内流到膜外。

3.钙离子的进入：钙离子通道在神经元细胞膜上的存在也对动作电位形成起重要作用。

当刺激到来时，一部分神经元上的钙离子通道会打开，使得膜对钙离子显示一定的通透性。

此时，由于膜外钙离子浓度高，膜内钙离子浓度低，因此钙离子也会沿浓度梯度从膜外进入细胞内。

4.氯离子的流动：动作电位形成过程中，离子机制还包括氯离子的流动。

当刺激引起膜电势的增加时，氯离子通道通常会关闭，限制氯离子进入细胞内。

然而，在一些情况下，氯离子通道也可能打开，并允许氯离子从膜内流向膜外。

总体来说，动作电位形成离不开钠离子的流入和钾离子的外流，它们的流动使得膜电势朝正方向迅速增加。

而钙离子和氯离子的流动对于动作电位形成的过程也具有重要作用，但其作用机制比较复杂，还需要进一步的研究来揭示。

动作电位的形成离子机制对于神经传导和信息处理起着重要的调控作用。

进一步研究这些机制的详细过程，有助于我们更好地理解神经元膜电位变化的本质，为治疗神经系统疾病和设计新的药物提供理论基础。

神经细胞动作电位的概念、组成部分及其产生机制神经细胞动作电位是神经细胞内部的一种电信号，是神经元传递信息的基本途径。

本文将介绍神经细胞动作电位的概念、组成部分以及其产生机制。

一、神经细胞动作电位的概念神经细胞动作电位是指神经细胞在兴奋状态下，由于离子通道的开闭，导致细胞内外电势差发生急剧变化的电信号。

这种电信号是神经元传递信息的基本途径，也是神经元之间信息传递的基础。

二、神经细胞动作电位的组成部分神经细胞动作电位由四个阶段组成，分别是静息状态、膜电位升高、膜电位下降和复极阶段。

1. 静息状态在神经细胞未受到任何刺激时，神经细胞内外的电位差为静息状态。

此时，神经细胞内外电势差为负数，称为静息电位。

静息电位通常在-70mV左右。

2. 膜电位升高当神经细胞受到刺激时，离子通道会打开，使得正离子流入细胞内部，导致细胞内外电势差发生变化。

这个过程称为膜电位升高。

膜电位升高时，细胞内外电势差逐渐变小，直至达到顶峰值。

3. 膜电位下降膜电位升高到顶峰后，离子通道开始关闭，正离子流入减少，负离子流出增多，细胞内外电势差逐渐恢复到静息状态。

这个过程称为膜电位下降。

4. 复极阶段在膜电位下降到静息状态后，细胞内外电势差还会继续下降，直至达到超极化状态。

这个过程称为复极阶段。

复极阶段是神经细胞动作电位的最后一个阶段。

三、神经细胞动作电位的产生机制神经细胞动作电位的产生机制与离子通道的开闭有关。

神经细胞内部存在多种离子通道，包括钠离子通道、钾离子通道、钙离子通道等。

当神经细胞受到刺激时，离子通道会打开或关闭，导致离子流入或流出细胞内部，从而改变细胞内外电势差，产生神经细胞动作电位。

在神经细胞动作电位的产生过程中，钠离子通道和钾离子通道起着重要作用。

当神经细胞受到刺激时，钠离子通道会打开，大量的钠离子流入细胞内部，导致膜电位升高。

随着膜电位的升高，钠离子通道逐渐关闭，钾离子通道开始打开，大量的钾离子流出细胞内部，导致膜电位下降和复极阶段的产生。

动作电位、静息电位等的产生机制及特征:静息电位产生的原理是这样的：神经元在静息情况下，细胞膜对K +具有较高的通透性，而对Na +等的通透性很低，并且胞内K +的浓度要远远高于胞外，因此在浓度差的驱动下，K +从胞内流向胞外，而由于K +带有1个正电荷的电量，因此随着K +的流动，膜两侧会形成一个逐渐增大的电位差，这个电位差则会阻止K +进一步进行跨膜扩散。

当促进K +向外流动的浓度差与阻止K +向外流动的电位差相等时，离子的净移动就会停止，这是跨膜的电位差称为K +离子的平衡电位（equilibrium potential ），可以根据能斯特（Nernst ）方程计算出K +的平衡电位，[K]ln [K]o K iRT E ZF 以上的能斯特方程中，E K 为K +的平衡电位，R 为气体常数，T 为绝对温度，Z 为离子价数，F 为法拉第常数，[K]o 和 [K]i 分别为钾离子在胞外和胞内的浓度，我们将上述参数的值代入后可以计算出K +的平衡电位为-75mV ，而同样的也可以计算出Na +的平衡电位为+55mV 。

根据这一能斯特理论，1902年这一静息电位产生机制的“膜假说”被提出了，尽管多数人们接受这一理论，但一直未能得到证实。

直到1939年，生物学家Hodgkin 和Huxley 从枪乌贼的巨大神经轴突中第一次精确记录到了静息电位，结果为-60 mV ，与计算推测的K +的平衡电位接近，证实了“膜假说”的可靠性。

但实际的静息电位E m 并不完全等于E K ，而是介于E K 和E Na 之间。

这说明静息电位的形成主要是K +跨膜流动形成的，但Na +的流动也参与其中。

我们在理解了静息电位产生的机制之后，进一步来探讨动作电位的机制。

我们知道电位的变化，归根到底就是膜两侧的离子快速跨膜流动的结果。

经过近20年的时间，随着实验技术特别是电压钳、膜片钳(patch clamp technique)等技术的发展，生物学家通过不断的实验研究，才逐渐明确了动作电位的产生机制。

动作电位发生的离子机制
动作电位发生的离子机制主要涉及了三个基本因素：离子通道、
穿过离子通道的离子流和离子通道的渗透压。

离子通道是一种特定的
蛋白质路径，其具有电性及非电性属性。

穿过离子通道的离子流，可
以使电位发生变化。

在狭窄的离子通道内，常见的阳离子如钾离子和
钠离子，当它们流过时会改变电位。

另外，离子通道的渗透压也会影
响离子的流动，常见的渗透压包括氢离子渗透压、Na+/K+外排压等。

当这三个基本因素被综合考虑时，就可以解释动作电位发生的原理，
也就是，离子开/关通道的打开/关闭，会改变膜上离子浓度的不平衡，从而引起电压变化。

当通道被关闭，离子会滞留在膜中，削弱离子流动，从而降低膜电位；而当通道被打开，离子会流出或流入，削弱或
增强离子流动，引起膜电位的升高或降低。

2.1.2 神经元动作电位的产生机制神经元具有两个最主要的特性，即兴奋性和传导性。

动作电位（action potential, AP）是神经元兴奋和活动的标志，是神经编码的基本单元，在极为复杂的神经系统网络中，是信息赖以产生、编码、传输、加工和整合的载体。

下面简单的介绍动作电位的产生的机制[3-4]。

1．静息电位及产生原理（1）静息电位：细胞膜处于安静状态下，存在于膜内、外两侧的电位差，称为静息电位。

如图2.3所示，将两个电极置于安静状态下神经纤维表面任何两点时，示波器屏幕上的光点在等电位线作横向扫描，表示细胞膜表面不存在电位差。

但如将两个电极中的一个微电极（直径不足1μm）的尖端刺入膜内，此时示波器屏幕上光点迅速从等电位下降到一定水平继续作横向扫描，显示膜内电位比膜外电位低，表示细胞膜的内外两侧存在着跨膜电位差。

此电位差即是静息电位。

一般将细胞膜外电位看作零，细胞膜内电位用负值表示。

同类细胞的静息电位较恒定，如哺乳类动物神经细胞的静息电位为－70～－90mV。

安静时，细胞膜两侧这种数值比较稳定的内负外正的状态，称为极化。

极化与静息电位都是细胞处于静息状态的标志。

以静息电位为准，若膜内电位向负值增大的方向变化，称为超极化；若膜内电位向负值减小的方向变化，称为去极化；细胞发生去极化后向原先的极化方向恢复，称为复极化。

从生物电来看，细胞的兴奋和抑制都是以极化为基础，细胞去极化时表现为兴奋，超极化时则表现为抑制（图片来源：青少年宫在线）。

图2.3 静息电位测量示意图A．膜表面无电位差B．膜内外两侧有电位差Fig2.3Resting potential measurement diagram.A. Membrane surface without potential differenceB. Membrane on both sides have a potential difference.（2）静息电位的产生原理：“离子流学说”认为，生物电产生的前提一是细胞膜内外的离子分布和浓度不同，二是在不同生理状态下，细胞膜对各种离子的通透性有差异。

心室肌动作电位产生的机制复极化是心室肌动作电位过程的第一个阶段。

在舒张期，心室肌细胞的静息膜电位在约-90mV，此时，细胞膜上的离子通道处于关闭状态，等待兴奋的到来。

当扩展的心房电活动通过窦房结传导到心室时，会产生心室肌细胞上的兴奋。

刺激通过钙和钠离子的通道进入细胞，使细胞膜电位迅速升高，达到阈值，即触发动作电位的产生。

扩散是心室肌动作电位过程的第二个阶段。

一旦动作电位产生，它会迅速沿着心室肌细胞的细胞膜向外传播。

这种传导是通过细胞间连接处的离子通道进行的。

特别是，传导是通过紧密连接的细胞间连接物进行的，这种连接物被称为间隙连接。

间隙连接由连接蛋白和连接细胞透明质酸组成，这种结构可以使电流在细胞之间传播。

所以当一个心室肌细胞发放一个动作电位时，它会迅速传播到周围的心室肌细胞，引起整个心室肌的兴奋。

自发去极化是心室肌动作电位过程的第三个阶段。

在细胞膜达到最高峰的情况下，钠通道关闭，这是由于钠通道执行低阈值反应（无适应性），而这种类型的离子通道只存在于心室肌细胞上，因此在经过复极化之后，钠通道会在-60mV左右的膜电位下重新打开，这样会导致另一个跨膜谷的形成，即自发去极化。

自发去极化是钠离子内流，细胞膜电位变为正值的过程。

恢复是心室肌动作电位过程的最后一个阶段。

在自发去极化后，钠通道关闭，但钾通道延迟打开。

当钠通道关闭时，细胞膜的电位逐渐恢复到静息状态，并且在此过程中，钾离子内流和外流的速率逐渐增加。

这会导致细胞膜电位在较长的时间段内逐渐恢复到负值。

恢复过程持续的时间较长，约为200ms，使心室肌细胞有足够的时间准备下一个动作电位的到来。

总之，心室肌动作电位是心室肌细胞兴奋-收缩过程中的电活动，它由离子的扩散和跨膜运输引起。

这个过程包括复极化、扩散、自发去极化和恢复四个阶段。

这一过程的顺利进行对正常的心脏功能至关重要。

双相和单相动作电位的产生原理1. 动作电位的概念好，今天我们来聊聊动作电位，听起来挺高大上的吧？其实就是我们身体里神经细胞传递信息的一种方式。

你想想，像一条高速公路，车子在上面飞速行驶，而这些“车子”就是信息，只有在正确的路线上才能安全抵达目的地。

这其中就有两种“车队”：单相和双相。

1.1 单相动作电位先说说单相动作电位。

这个东西其实就是神经细胞里电压的变化。

你可以把它想象成一个热锅上的蚂蚁，随着温度的升高，蚂蚁越来越活跃，最后就“飞起来”了。

简单来说，细胞在受到刺激的时候，膜电位会从静息状态（就像一条静静的河流）迅速变成正电位（河水激流而下），然后再迅速恢复。

这就是单相动作电位的魅力所在。

它快速又高效，简直就是信息传递的小飞侠！1.2 双相动作电位接下来，我们再聊聊双相动作电位。

这家伙就有点儿复杂了，像是在玩一场过山车。

刚开始的时候，细胞膜也会被刺激，电位同样会改变，但这次变化是个过山车的路线，有上有下，先冲上去再跌回来，像是一个电位的摇摆舞。

它的过程就像是先让你感受到激动，再慢慢把你拉回现实，真是个调皮的家伙。

2. 动作电位的产生机制好了，聊完了动作电位的基本概念，我们来看看它的产生机制。

这个过程就像一场精彩的舞台剧，每个演员都得按时上场，才能让整个剧情流畅进行。

2.1 离子通道的角色在神经细胞中，有各种离子通道，像是门口的守卫，决定了离子（主要是钠离子和钾离子）能不能进出。

这些离子就像是不同性格的小伙伴，有的爱玩、有的稳重。

电位的变化其实就是这些小伙伴在争先恐后地进出细胞。

比如，钠离子一进门，整个细胞就开始兴奋，电位迅速上升，就像是大家在聚会上嗨起来了。

2.2 复极化的过程不过，兴奋过后总要冷静下来，细胞也不例外。

随着钾离子的慢慢进来，细胞的电位又开始下降，恢复到静息状态。

这时候就像是派对结束后，大家都慢慢散去，房间又恢复了宁静。

这个复极化的过程让细胞准备好迎接下一个刺激，真是一种优雅的舞蹈。

静息电位和动作电位的概念及形成机制一、静息电位的概念静息电位是指在神经元或肌细胞处于静息状态时，细胞内外的电位差。

在细胞膜内外侧产生的电压差异，形成静息电位。

一般情况下，静息电位为-70mV左右。

静息电位的存在，是生物神经元和肌肉细胞能够进行正常信号传导和兴奋性行为的重要基础。

静息电位是由细胞质内、外离子浓度梯度和细胞膜通透性共同作用的结果。

在静息状态下，细胞质内部存在高浓度的钾离子，而细胞外则存在高浓度的钠离子和氯离子。

细胞膜对钠、钾和氯离子的通透性不同，导致了这种电位差的形成。

静息电位的维持对于细胞的正常功能和生理活动至关重要。

它不仅能够维持细胞内外离子平衡，还能够保证细胞的正常兴奋和传导。

二、动作电位的概念动作电位是指在细胞兴奋状态下，细胞膜内外突然出现的短暂电压变化。

动作电位是神经元和肌肉细胞进行信号传导的基本单位，是产生神经冲动和肌肉收缩的物理基础。

动作电位的形成需要经历一系列的复杂过程。

当细胞受到刺激而兴奋时，细胞膜上的离子通道会发生开放和关闭的变化，导致钠离子快速内流和钾离子慢速外流。

这一过程导致了细胞膜内外的电位迅速变化，从而产生了动作电位。

动作电位具有快速传导、一次触发和不衰减的特点，能够保证神经信号和肌肉收缩的快速、准确和有效传导。

三、静息电位和动作电位的形成机制1. 静息电位的形成机制静息电位的形成受到静息时细胞膜的通透性和离子浓度梯度的影响。

细胞膜上的钠-钾泵能够使细胞内钠离子浓度降低，细胞内外存在电学和化学的离子浓度梯度。

细胞膜上的钠和钾通道保持半开状态，使得细胞膜内外的离子保持动态平衡，从而维持了静息电位的稳定状态。

2. 动作电位的形成机制动作电位的形成涉及到离子通道的快速开放和关闭。

当细胞受到刺激而兴奋时，细胞膜上的钠通道会迅速开放，使得钠离子快速内流，细胞膜内外的电位快速升高；随后钠通道关闭，钾通道开放，钾离子慢速外流，使得细胞膜内外的电位迅速下降和恢复。

这一过程形成了动作电位。

神经动作电位产生及传导机制一、动作电位的产生：当神经细胞受到刺激时，一部分钠离子通道激活开放，而钾离子通道没有打开。

当刺激达到阈电位时，细胞膜上的钠离子通道全部开放，钠离子迅速内流。

而由于膜外钠离子浓度高，即使是在膜电位为零时还在继续内流，直到膜内的正电高到足以阻止钠离子继续内流，形成钠离子的平衡，这时膜电位达到钠离子的平衡电位，也就是峰电位，这构成了动作电位的上升支。

当达到峰电位后，电压门控钠离子通道失活。

对刺激不能产生反应，不论多强的刺激都不能使膜再次产生动作电位。

也就是说，细胞兴奋性为零，处于绝对不应期。

此时电压门控钾离子通道开放，钾离子外流，出现复极化，构成动作电位的下降支。

恢复静息电位时，钠离子通道门开始恢复到备用状态，但电压门控钾离子通道还在延迟开放，造成过多的钾离子外流，因此出现超极化。

在后除极化或后超极化时期，拿了离子通道处于部分或完全恢复到关闭状态，但由于电压门控钾离子通道仍开放，钾离子外流继续进行，可以对抗除极化，因而阈强度的刺激不能引起膜产生动作电位，必须是阈上刺激才能产生动作电位，所以兴奋性较低，处于相对不应期或低常期。

上述原理基本用于各种可兴奋细胞，但有些心肌细胞和神经细胞，内向电流是由电压门控钙离子通道产生或在动作电位中有钙离子内流的成分。

二、动作电位的传导：1.兴奋在同一细胞上的传导细胞膜任何一处兴奋，就会引发一次动作电位，其动作电位都可沿着细胞膜向周围传播，使细胞膜经历一次类似于被刺激部位的跨膜离子运动，表现为动作电位沿着整个细胞膜传播。

传导机制——局部电流学说：细胞因受到刺激而出现了动作电位，而与之相邻的神经段仍处于静息状态，因此两段膜之间有了电位差。

因膜内外的溶液都是导电的，就有了电荷移动，形成局部电流。

电流的方向在膜外由未兴奋段移向兴奋段，在膜内由兴奋段移向未兴奋段。

流动的结造成未兴奋段膜内电位升高，膜外电位降低，膜除极化。

而且这种除极化足以达到阈电位水平，因此钠离子通道大量被激活而引发动作电位，成为兴奋段。

心室肌动作电位产生的机制1.极化阶段：心室肌细胞的细胞膜通透性发生改变，细胞内外的离子浓度发生变化，导致静息膜电位从-80mV快速下降到-70mV左右，即细胞膜的极化过程。

这是通过细胞膜上的Na+/K+ATP酶负责维持胞内Na+与胞外K+之间的浓度梯度，维持静息膜电位的稳定性。

2.短暂复极阶段：心室肌动作电位的短暂复极主要是由“快钠离子通道”的开放引起的。

在心室肌细胞上，快钠离子通道主要有两类：INa1和INa2，其中INa1在-50mV时快速开放，引起钠离子内流，进而使细胞膜电位达到正值；而INa2在-30mV时慢速开放，将此时钠离子的内流维持在一个平台期。

3.快速复极阶段：心室肌动作电位的快速复极主要是由于“瞬时钾离子通道”的开放所致。

细胞内的钠离子从-30mV下降到-90mV，而钾离子则从-90mV上升到+10mV。

在此过程中，钠离子的内流减弱而钾离子的外流增强。

这个快速复极过程也是产生心电图上QRS波的原因。

4.平台期：平台期是心肌细胞动作电位的特殊特征，持续时间相对较长。

在这个阶段，心肌细胞的细胞膜上发生了钙离子的内流，从而维持了细胞膜电位的正值。

平台期的持续时间主要通过“L型钙离子通道”决定，它具有较低的通透性，但却可以持续时间较长地向细胞内运输钙离子。

在心肌细胞中，平台期主要是QRS波的主要特征。

5.复极阶段：复极阶段是心室肌动作电位的最后一个阶段，也是钾离子流出心肌细胞的一个过程。

复极阶段的主要效应是将钠离子的内流和钙离子的外流彻底清除，使细胞内外的电位差再次恢复到静息膜电位的水平。

这个过程由“慢钾离子通道”和“外向整流钾离子通道”共同完成。

总结来说，心室肌动作电位产生的机制可以概括为离子通道的开放和关闭所引起的离子内外流动。

静息膜电位的下降、平台期的形成以及复极阶段的恢复都与细胞膜上的离子通道的活动密切相关。

这些不同时相的离子通道的开放和关闭，使得心室肌动作电位的产生呈现出独特的时间和形态特征。