动作电位产生的机制与静息电位相似,都与细胞膜的通透性及离子转运有关.
l.当细胞受刺激而兴奋时,膜对Na+通透性增大,对K+通透性减小,于是细胞外的Na+便会顺其波度梯度和电梯度向胞内扩散,导致膜内负电位减小,直至膜内电位比膜外高,形成内正外负的反极化状态.当促使Na+内流的浓度梯度和阻止Na+内流的电梯度,这两种拮抗力量相等时,Na+的净内流停止.因此,可以说动作电位的去极化过程相当于Na+内流所形成的电一化学平衡电位.
2．复极化过程 当细胞膜除极到峰值时,细胞膜的Na+通道迅速关闭,而对K+的通透性增大,于是细胞内的K+便顺其浓度梯度向细胞外扩散,导致膜内负电位增大,直至恢复到静息时的数值.
可兴奋细胞每发生一次动作电位,总会有一部分Na+在去极化中扩散到细胞内,并有一部分K+在复极过程中扩散到细胞外.这样就激活了Na+－K+依赖式 ATP酶即Na+－K+泵,于是钠泵加速运转,将胞内多余的Na+泵出胞外,同时把胞外增多的K+泵进胞内,以恢复静息状态的离子分布,保持细胞的正常兴奋性.如果说静息电位是兴奋性的基础,那么,动作电位是可兴奋细胞兴奋的标志.