（一）静息电位的概念
细胞处在安静状态时存在于膜内外两侧的电位差，称为静息电位（RP）。测量方法是将示波器的两个电极置于安静细胞膜外任意两点，示波器上的光点均在零电位线上做水平扫描，说明细胞膜外表面各点之间不存在电位差（图2－3A）。如果将一个电极刺穿细胞膜进入膜内，在电极尖端刚刚进入膜内的瞬间，示波器上的光点立即向下移动从零电位线降到一定水平并在此横向扫描（图2－3B）。这表明安静时细胞膜内外两侧存在着电位差，且膜外电位高于膜内，若把膜外电位看作零，则膜内为负电位，因这一电位差是存在于安静细胞膜的两侧，故称为跨膜静息电位，简称为静息电位。
不同种类的细胞其静息电位值不同，哺乳类动物骨骼肌细胞的静息电位约为－90mV，神经纤维为－70～－90mV，平滑肌细胞为－50～－60mV，人的红细胞约为－10mV。同一组织细胞静息电位是相对稳定的，只要细胞未受外来刺激且保持正常的代谢状态，其静息电位就会维持在某一相对恒定的水平。
静息电位的大小通常以负电位的绝对值来表示。细胞安静时，膜两侧电位保持稳定的内负外正的状态，称为极化状态或极化。极化与静息电位都是细胞处于安静状态的标志。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；若细胞膜去极化后又向原来的极化状态恢复，称为复极化；若膜电位发生翻转，由静息时的内负外正变化为内正外负，称为反极化。从生物电方面来看，细胞的兴奋和抑制都是以极化为基础的，细胞去极化时表现为兴奋，超极化时则表现为抑制。
图2－3 静息电位的测定
（二）静息电位产生的原理
关于静息电位产生机制的“离子流学说”认为，生物电产生的前提条件是：①细胞膜内外的离子分布和浓度不同，正常时细胞膜外的Na＋浓度和Cl－浓度高于细胞膜内；而细胞膜内的K＋浓度和蛋白质负离子（A－）浓度高于细胞膜外。因此，Na＋和Cl－
有向膜内扩散的趋势；K＋和A－有向膜外扩散的趋势。②细胞膜在不同生理状态下，对不同离子具有不同的通透性。细胞在安静时膜对K＋的通透性较大，而对Na＋等通透性较小或没有通透性。静息状态下，细胞膜内外主要离子分布及膜对离子的通透性如下（表2－2）。
表2－2 静息状态下细胞膜内外主要离子分布及膜对离子的通透性
在静息状态下，由于膜内外K＋存在着浓度差以及膜对K＋又具有较大的通透性，因而K＋通道开放，部分K＋顺电－化学梯度向膜外扩散，增加了膜外正电荷，虽然膜内带负电荷的蛋白质离子（A－）有随K＋外流的倾向，但因膜对A－没有通透性，而被阻隔在膜的内侧面。随着K＋不断外流，膜外的正电荷逐渐增多，膜外电位上升，膜内因正电荷减少而电位下降，于是在紧靠细胞膜的两侧便出现一个外正内负的电位差。这种电位差的存在，使K＋继续外流时，既受到膜外正电荷的排斥又受到膜内负电荷的吸引，导致K＋外流阻力增大。随着膜内外电位差的不断增大，K＋外流的阻力也在继续增大。最后，当促使K＋外流的浓度差和阻止K＋外流的电位差两种相互拮抗的力量达到平衡时，K＋的净外流停止，K＋通道关闭。此时，膜两侧内负外正的电位差将稳定于某一数值不变，此即K＋的平衡电位，也就是静息电位。因此，静息电位主要是由K＋外流所形成的电－化学平衡电位。
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