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动作电位的产生机制如下：在细胞处于静息状态时,细胞膜外的Na+浓度高于膜内,因此Na+有向膜内扩散的趋势。同时,静息时膜内存在相当数值的负电位,这种电场力也促使Na+向膜内移动。动作电位,指的是可兴奋细胞在受到刺激时,基于静息电位所产生的可扩布的电位变化过程。
动作电位的上升支是由Na+内流所引起的。动作电位的幅度与细胞内外的Na+浓度差紧密相关,当细胞外液Na+浓度降低时,动作电位的幅度也会相应减小。而若阻断Na+通道（如使用河豚毒）,则会阻碍动作电位的产生。
动作电位的下降支则是由K+外流所导致的。动作电位是细胞在受到刺激时,细胞膜产生的一种可逆的、可传导的电位变化。
其具体产生机制包括：①当细胞受到阈刺激或阈上刺激时,膜对Na+的通透性增加,Na+顺着浓度梯度及电位差内流,导致膜去极化,从而形成动作电位的上升支。②随后,Na+通道失活,而K+通道开放,K+外流,复极化形成动作电位的下降支。③最后,通过钠泵的作用,将进入膜内的Na+泵出膜外,同时将膜外多余的K+泵入膜内,从而恢复兴奋前离子分布的浓度。