【基礎醫學】心肌細胞的電生理：為什麼靜止膜電位是 -90mV？[Basic Medicine] Cardiac Electrophysiology: Why is the Resting Membrane Potential -90mV?

在心臟生理學中，心室細胞的「靜止膜電位」決定了心臟跳動的起點。而這個數值的關鍵，就在於細胞膜對不同離子的「選擇性通透」。

心臓生理学において、心室細胞の「静止膜電位」は心拍動の起点となります。この数値の鍵は、細胞膜の各イオンに対する「選択的透過性」にあります。

1. 什麼是靜止膜電位？ (Resting Membrane Potential, RMP)

静止膜電位（せいしまくでんい）とは？

定義：指心室肌細胞在未受刺激（安靜狀態）時，細胞膜內外存在的電位差。此時，膜內相對於膜外帶負電。

心室筋細胞が刺激を受けていない（安静状態）ときに、細胞膜の内外に存在する電位差のことです。このとき、膜内は膜外に対して負（マイナス）に帯電しています。

關鍵數值：心室細胞在生理狀態下之靜止膜電位約為 -90 毫伏特 (mV)。

生理的状態における心室細胞の静止膜電位は約 -90 ミリボルト (mV) です。

2. 形成機轉：離子通道的貢獻與通透性差異

形成メカニズム：イオンチャネルの寄与と透過性の違い

為什麼電位會穩定在 -90mV 這麼負的數值？主要有以下三大機制：

A. 選擇性通透：鉀離子 vs 鈉離子 (Selective Permeability)

這是最重要的考點：在靜止狀態下，細胞膜對鉀離子 (K+ ) 的通透性遠大於鈉離子 (Na + )。

最も重要なポイントは、安静時において細胞膜のカリウムイオン (K + ) に対する透過性がナトリウムイオン (Na + ) よりも遥かに大きいことです。

因為膜對 K +  門戶大開（通透性高），電位會極度靠近 K +  的平衡電位（約 -94 mV）。

膜は K +  に対して大きく開いているため、電位は K +  の平衡電位（約 -94 mV）に極めて近くなります。

相較之下，膜對 Na +  的通透性極低，因此 Na +  的正電平衡電位（+60 mV）幾乎無法影響靜止膜電位。

対照的に、Na +  に対する透過性は極めて低いため、Na +  の正の平衡電位（+60 mV）は静止膜電位にほとんど影響を与えません。

B. 離子通道與幫浦的維持 (Maintenance)

鉀離子洩漏通道 (K⁺ Leak Channels)： 讓 K +  順著濃度梯度流向胞外，帶走正電荷，使膜內變負。

カリウム漏洩チャネル： K +  が濃度勾配に従って細胞外へ流出し、正の電荷を持ち出すことで、膜内を負にします。

鈉鉀幫浦 (Na⁺/K⁺-ATPase)： 消耗 ATP，持續將 3 個 Na +  送出、2 個 K +  拿回來。這不僅維持了濃度差，其「出 3 入 2」的特性也幫助維持了膜內的負電性。

ナトリウム・カリウムポンプ： ATPを消費して、恒常的に 3個の Na +  を排出し、2個の K +  を取り込みます。

3. 總結 (まとめ)

核心重點： 靜止時，K +  通透性 >> Na +  通透性。

電位結果： 膜電位被拉向 K +  的平衡電位，穩定於 -90 mV。

維持者： 鈉鉀幫浦維持離子濃度梯度，鉀離子洩漏通道決定通透權重。