1、靜息電位 1.1 靜息電位的記錄和數值 首先, 我們應用電生理儀器檢測神經元膜的電位, 見圖1.將參考電極A置於細胞膜外, 並與大地連接, 所以其電位水平為零。當將測量電極B同樣置於細胞膜外面, 從示波器觀察到光點處於零電位進行左右移動, 這說明在細胞膜外表面任意兩點之間的電位都是相同的;當把測量電極B插入到神經元內部時, 從示波器螢光屏上觀察到光點下降到一定水平後進行掃描, 電位約為-70 m V, 這說明在神經元膜的內側與外側之間存在電壓差, 且細胞膜內的電位要低於膜外[3].我們將細胞在靜息時細胞膜內與細胞膜外的電壓差值就叫做靜息電位。
實驗結果表明, 各種細胞的靜息電位均為負值, 如神經纖維約為-70~-90 m V, 平滑肌約為-50~-60 m V, 心肌細胞約為-90 m V等。值得注意的是, 由於記錄到的靜息電位都是以細胞膜外為零電位記錄的, 所以比較RP的高低都是用細胞膜內電位的負值進行比較的, 即負值越大表示靜息電位越大。比如, 靜息電位從-60 m V變為-80 m V稱為靜息電位增大;靜息電位從-80 m V變為-60 m V稱為靜息電位減小[4].
由上述實驗可知,當細胞在安靜情況下,細胞膜內側帶有負電荷,電位低,細胞的膜外側正好與內側相反,帶有正電荷。我們把細胞在靜息情況下,膜內帶正電、膜外帶負電的現象叫做極化。其實極化與靜息電位是說明的同一種情況,RP表達的是細胞膜的內側比外側的電位低,而極化表達的則是膜兩側電荷是如何分布的。
我們把細胞膜內外兩側電位差的絕對值比RP的絕對值增大稱為超極化, 如電位從-60 m V變為-80 m V;細胞膜兩側電位差絕對值變小叫做去極化, 如電位從-80 m V變為-60 m V;細胞膜兩側的電位差去極化後再次回到RP叫做復極化, 如電位從-80 m V變為-60 m V, 再由-60 m V恢復到-80 m V;細胞膜兩側的電位差由負值變為正直稱為反極化, 如電位差由-60 m V變為+20 m V[5].