[科普中國]-逆極化

逆極化（depolarization）是指跨膜電位處于較原來的參照狀態(tài)下的跨膜電位更正（膜電位的絕對值降低）的狀態(tài)。

逆極化是通過向膜外的電流流動或改變外液的離子成分（例如增加K+濃度）而產(chǎn)生的。

醫(yī)學(xué)定義一般細(xì)胞的內(nèi)部以細(xì)胞膜為界，內(nèi)部具負(fù)電性，這種極性程度的減弱稱為逆極化。與此相反，其增強的，則稱為超極化。逆極化是通過向膜外的電流流動或改變外液的離子成分（例如增加K+濃度）而產(chǎn)生的。對興奮性膜使其在一定閾值以下逆極化，則產(chǎn)生主動的逆極化，也常產(chǎn)生極化方向的逆轉(zhuǎn)（overshoot），但以后通過復(fù)極化（repolarization）而返回原來電位，稱此為動作電位。

0期主要由Na+迅速內(nèi)流，使膜內(nèi)電位迅速上升，膜電位由內(nèi)負(fù)外正轉(zhuǎn)為內(nèi)正外負(fù)的狀態(tài)，構(gòu)成動作電位的上升支。

逆極化過程形成動作電位的上升支（0 期），其形成機制亦與神經(jīng)纖維相同。此期電位變化幅度約120mV，持續(xù)時間1～2ms。

影響因素腦內(nèi)細(xì)胞膜的穩(wěn)定，會協(xié)調(diào)神經(jīng)傳遞功能的正常，反應(yīng)敏銳，神經(jīng)的傳遞與反饋，除了傳出神經(jīng)系統(tǒng)遞質(zhì)外，還依存于電壓依賴性的離子通道?？拱d癇藥主要是阻斷電壓依賴性離子通道發(fā)揮作用。

腦內(nèi)細(xì)胞膜逆極化效應(yīng)，會對腦內(nèi)思維活動與外周神經(jīng)的肢體運動，疼痛感覺等產(chǎn)生變化。這種作用的產(chǎn)生，有藥物直接對細(xì)胞膜離子通道發(fā)生作用，也有是興奮與抑制反饋產(chǎn)生耐受性調(diào)整。影響的因素很多，涉及能夠影響神經(jīng)運動與感覺的藥物都會對其產(chǎn)生作用，可以說是神經(jīng)特有的細(xì)胞功能，平衡穩(wěn)定機體的協(xié)調(diào)。

阻斷降低電壓依賴性離子通道，會產(chǎn)生腦內(nèi)細(xì)胞膜逆極化閾值升高，使神經(jīng)不容易興奮，尤其是痛覺抑制最明顯。有效的降低神經(jīng)的活動強度，使人處于相對安靜狀態(tài)，對一些疾病癥狀的感覺也不明顯，有時會感到舒服輕松的感覺?？蓪嶋H對人影響還是很大，情緒會一直處于低落，興趣感會下降，思維能力強度也會被抑制，長期會產(chǎn)生抑郁的情緒。1

影響細(xì)胞膜逆極化的藥物很多，除了抗癲癇藥外，抗焦慮藥，抗抑郁藥和抗精分藥，情緒穩(wěn)定劑，阿片樣鎮(zhèn)痛藥，都或多或少存在這種作用?？咕炙幹新鹊剑瑠W氮平，五氟利多，相對這種抑制作用會很強，能夠完全抑制藥物自身產(chǎn)生的躁狂反應(yīng)。利培酮，喹硫平，相對這種抑制作用很弱，無法抑制躁狂作用，但對思維的影響很小。

逆極化作用減小或消除極化的作用稱為逆極化作用，簡稱逆極化（Depolarization）。極化是由多方面因素造成的，當(dāng)這些因素向相反方向變化時，極化效應(yīng)得以減小或消除，于是就產(chǎn)生了逆極化作用?？偟恼f來，造成逆極化的因素可能有溫度、濃度、攪拌、溶液pH值等，也可能是源于一些物質(zhì)的作用，人們把能引起逆極化作用的物質(zhì)稱為逆極化劑。

升高溫度將產(chǎn)生明顯的逆極化效應(yīng)，這是因為：一方面，增大了電化學(xué)反應(yīng)速度，減小活化極化；另一方面，促進了有關(guān)物質(zhì)的擴散，加速傳質(zhì)過程，削弱濃差極化效應(yīng)。攪拌或充氣能有效減小電極表面與溶液本體的濃度差，可以減小甚至消除濃差極化。溶液的pH值直接影響電極表面難溶產(chǎn)物的形成或溶解，從而對電阻極化產(chǎn)生影響。

逆極化劑的種類很多，沉淀劑或絡(luò)合劑使陽極反應(yīng)產(chǎn)物沉淀或絡(luò)合，造成陽極逆極化；而陰極逆極化劑可以是陽離子、陰離子、中性分子等各種氧化劑。

產(chǎn)生陽極逆極化的原因（1）陽極鈍化的破壞

陽極鈍化的破壞是生產(chǎn)中發(fā)生的重要腐蝕現(xiàn)象之一，例如氯離子等能穿透鈍化膜，使金屬遭受局部性的點腐蝕，從而破壞了鈍化膜的保護能力。

（2）金屬離子加速離開金屬表面

如果在溶液中存在某些很容易與金屬離子形成絡(luò)合物的物質(zhì)，則由于絡(luò)合物的生成降低了金屬離子濃度，因而金屬就更容易溶解。

例如，銅和銅合金在氨水中或銨鹽溶液中生成絡(luò)合離子[Cu（NH3）4]2+，使陽極溶液中銅離子有效濃度減小，金屬腐蝕加快，是產(chǎn)生陽極逆極化的另一原因。

產(chǎn)生陰極逆極化的原因陰極極化的本質(zhì)是從陽極輸送來的電子在陰極區(qū)不能被逆極化劑及時地吸收，在陰極上出現(xiàn)電子積累，因而陰極電位變得更負(fù)。

由此可見，凡是能在陰極上吸收電子的過程即在陰極上進行還原的反應(yīng)，都能起到逆極化作用。在腐蝕電池中，陰極上的逆極化反應(yīng)可能包括溶液中陽離子（如氫離子）的還原反應(yīng)、溶液中陰離子的還原反應(yīng)、溶液中中性分子（如氧）的還原反應(yīng)、不溶性膜的還原反應(yīng)和有機化合物的還原反應(yīng)等。

在這些反應(yīng)中，以氫離子的逆極化反應(yīng)和氧的逆極化反應(yīng)最為常見和重要。其他一些逆極化反應(yīng)，在某些情況下，對腐蝕也有重要意義。例如礦水中含有的三價鐵離子在陰極獲得電子而變成亞鐵離子，這可使得給排水設(shè)備發(fā)生強烈的腐蝕。

極化和逆極化作用互為依存又互為矛盾的關(guān)系，使得在科研和生產(chǎn)中，人們力求通過各種途徑實現(xiàn)一定的極化程度和極化特征，以達到既定的目標(biāo)。如在電鍍生產(chǎn)中，極化程度和極化特征對鍍層質(zhì)量有重大影響；而在腐蝕科學(xué)中，極化與逆極化直接決定了腐蝕速度的大小。可以說，一切影響極化和逆極化的因素都是影響腐蝕速度的因素。2

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

屈明 - 副研究員 - 西南大學(xué)