心室肌细胞静息电位形成的主要原因是细胞膜未受刺激时，存在于细胞膜内外两侧的外正内负的电位差。当一对测量微电极都处于膜外时，电极间没有电位差。在一个微电极尖端刺入膜内的一瞬间，示波器上会显示出突然的电位改变，这表明两个电极间存在电位差，即细胞膜两侧存在电位差，膜内的电位较膜外低。
当心室肌细胞受到有效刺激时，细胞膜内的电位由原来静息状态的-90毫伏，迅速升高到+30毫伏，膜内电位由静息状态的负电位变成了兴奋状态的正电位，出现了极化状态的倒转，即由静息时的外正内负的跨膜电位转变为外负内正，称为倒极化。膜电位由90毫伏上升至0毫伏，为负电位的消失，膜内负电位的消失为去极化，再由0毫伏上升至30毫伏，称为超射，二者相加，就是动作电位的幅度，一共120毫伏，这构成了动作电位曲线上升支，也叫做去极化时相。动作电位只持续0.5-1毫秒，因而当上升支迅速到达最高峰后，立即迅速下降到原来的静息电位水平，这就构成了动作电位曲线的下降支，也叫做复极化时相，因而动作电位的曲线很像一个尖峰，所以又可叫做锋电位。
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