被动膜特性

被动膜特性（Passive Membrane Properties） 是描述细胞膜在静息或非兴奋状态下电学行为的基础参数，决定了电信号的被动衰减与传播规律。

一、核心参数与定义

1. 膜电阻（Rm)

   • 定义：膜对离子流动的阻力，反映膜上漏通道（Leak Channels）的开放程度。

   • 公式：

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     R_m = V_rest / I_leak

     • $V_{rest}$: 静息膜电位（单位：mV）

     • $I_{leak}$: 漏电流（单位：nA）

   • 典型值：神经元约1-50 MΩ·cm²，肌肉细胞约5-10 kΩ·cm²。

2. 膜电容（$C_m$)

   • 定义：膜储存电荷的能力，由脂双层结构决定（厚度约5 nm）。

   • 公式：

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     C_m = ε_r * ε_0 * A / d

     • ${\epsilon }_r$: 膜介电常数（≈5）

     • ${\epsilon }_0$: 真空介电常数（8.85e-12 F/m）

     • $A$: 膜面积（单位：m²）

     • $d$: 膜厚度（单位：m）

   • 典型值：1 μF/cm²（所有细胞膜近似此值）。

3. 轴向电阻（$R_i$)

   • 定义：细胞内液对轴向电流的阻力，与胞质导电性相关。

   • 公式：

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     R_i = ρ * L / (π * a²)

     • $\rho$: 胞质电阻率（≈100 Ω·cm）

     • $L$: 细胞长度（单位：cm）

     • $a$: 细胞半径（单位：cm）

二、关键衍生参数

1. 膜时间常数（${\tau }_m$)

   • 定义：电压响应达到稳态的63%所需时间，决定信号的时间整合能力。

   • 公式：

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