SNN学习笔记-静息电位和平衡电位的理解

静息电位

静息电位指细胞未收到刺激时，存在于细胞膜内外两侧的外正内负的电位差。它是一切生物点产生和变化的基础。

几乎所有的动植物细胞的静息电位膜内均较膜外低，若规定膜外电位为零，则膜内电位即为负值。

大多数细胞的静息电位在-10~-100mV之间。

哺乳动物的神经细胞的静息电位为-70mV。

极化状态

细胞安静时膜两侧内负外正的状态称为膜的极化状态。当膜电位向膜内负值增大方向变化时，称为超极化；相反，膜电位向膜内负值减小方向变化，称为去极化；去极化进一步加剧，膜电位变为正值，而膜外电位变为负值，称为反极化。

细胞受到刺激后先发生反极化，再向膜内为负的静息电位水平恢复，称为膜的复极化。

形成机理

细胞静息时在膜两侧存在电位差的原因：

1. 细胞膜两侧各种钠、钾离子浓度分布不均
2. 在不同的状态下，细胞膜对各种离子的通透性不同

膜内的钾离子高于膜外，膜内的钠离子低于膜外，即膜内高钾低钠的环境，此外，有机阴离子仅存在于细胞内。

细胞膜对钾离子的通透性大，对钠离子通透性很小，因此细胞静息期的主要的离子流为钾离子外流。

钾离子外流导致正电荷向外转移，其结果导致细胞内的正电荷减少而细胞外的正电荷增多，从而形成细胞膜外侧呆腻味高而细胞膜内测电位低的电位差。

当浓度差形成的促使钾离子外流的力与阻止钾离子外流的电场力达到平衡时，形成稳定的电位差。

平衡电位

离子静扩散为零时的跨膜电位称为该离子的平衡电位。（平衡电位的绝对值一般小于静息电位的绝对值）

突触后电位的平衡

突触虽然活动，但不产生突触后电位，即不形成离子移动的膜电位水平，称此为突触后电位的平衡电位。

突触后电位的大小依赖于静息电位和这种平衡电位之差的大小：

如果静息电位远离平衡电位，则突触后电位就大，如果平衡电位是零，静息电位置于平衡电位之上时，则突触后电位的极性发生倒转。

离子的移动，总是力图使膜电位向该离子的平衡电位或由它们的整合作用决定的值，即突触后电位的平衡电位靠近。

就兴奋突触来说，当它传导兴奋时，对Na或Na和K有良好的通透性，平衡电位大都在+20~-20mV之间；

就突触后抑制来说，大都对Cl或K具有良好的通透性，平衡电位处于离静息电位数mV，离去极化约20mV侧之间。

东南大学FutureX实验室

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