为什么动作电位有这4个特点，全或无、不衰减传播、不叠加、不应期？
知识科普 · Oct 19, 2025
你这个问题问得特别关键！动作电位的这四个特点，本质上都和离子通道的状态变化（尤其是钠通道的激活、失活与恢复）以及局部电流的形成机制直接相关，搞懂背后的离子基础，就能轻松理解这些特点的由来。
1. 为什么是 “全或无”（All-or-None）？
核心原因是钠通道激活的正反馈机制和离子平衡电位的限制，决定了动作电位要么不产生，要么就达到最大幅度。
当刺激强度低于阈值时：只能激活少量钠通道，钠离子内流不足以对抗钾离子外流，膜电位无法发生 “去极化→反极化” 的质变，只能产生局部电位，不会形成动作电位（“无”）。
当刺激强度达到或超过阈值时：会激活足够多的钠通道，钠离子内流引发正反馈 —— 内流的钠离子越多，膜电位越去极化，越能激活更多钠通道，最终导致钠离子大量、快速内流，膜电位迅速升至峰值（接近钠离子平衡电位）。这个峰值由钠离子平衡电位决定，不会随刺激强度增加而变大（“全”）。
2. 为什么能 “不衰减传播”？
核心原因是局部电流的 “再生式激活”—— 每个部位的动作电位都是 “重新产生” 的，而非 “原地传导”，因此幅度不会随传播距离减弱。
动作电位产生时，兴奋部位膜电位为内正外负，邻近未兴奋部位为内负外正，两者形成局部电流。
局部电流会刺激邻近未兴奋部位的细胞膜，使其去极化达到阈值，激活该部位的钠通道，引发新的动作电位（相当于 “复制” 了一个相同幅度的动作电位）。
每传播到一个新部位，都是通过局部电流重新激活钠通道产生动作电位，而非原动作电位的 “衰减式扩散”，因此幅度始终保持不变。
3. 为什么 “不叠加”？
核心原因是绝对不应期的存在—— 兴奋部位在一段时间内对任何刺激都 “无反应”，无法同时接受多个刺激产生叠加的电位。
当细胞产生动作电位后，在绝对不应期内，钠通道处于 “失活状态”（而非 “关闭状态”），无论给予多大的刺激，都无法再次激活钠通道，也就无法产生新的动作电位。
即使有多个刺激先后或同时到达，前一个刺激引发的动作电位会使细胞进入绝对不应期，后一个刺激无法在此时引发新的动作电位，导致动作电位只能 “逐个出现”，无法像局部电位那样叠加（如总和效应）。
4. 为什么有 “不应期”（Refractory Period）？
核心原因是钠通道的失活与恢复需要时间，以及钾通道的延迟关闭，这是细胞避免过度兴奋、保证动作电位有序传播的关键。
绝对不应期：动作电位去极化到反极化阶段，钠通道大量激活后迅速进入 “失活状态”。失活状态的钠通道无法被任何刺激激活，因此这段时间（约 0.5-2ms）内，细胞无法产生新的动作电位。
相对不应期：复极化后期，钠通道逐渐从失活状态恢复为关闭状态（可被激活），但尚未完全恢复；同时钾通道仍在开放（钾离子持续外流）。此时需要比阈值更强的刺激，才能激活足够多的钠通道，抵消钾离子外流的影响，产生新的动作电位，因此称为 “相对不应期”。