Потенциал покоя – это стационарная разность электрических потенциалов, регистрируемая между внутренней и наружной поверхностями мембран в невозбужденном состоянии

В состоянии покоя клеточная мембрана проницаема для ионов К⁺ и в некоторой степени ионов Na⁺ и Cl^-.

Более точное, в сравнении с уравнение Нернста значение мембранного потенциала φ_м^ППможет быть полученос помощью уравнения Гольдмана:

где Р – коэффициенты проницаемости для соответствующих ионов.

Уравнение Гольдмана позволяет учесть одновременную диффузию через мембрану ионов К⁺, Na⁺ и Cl^-

На основании экспериментальных данных для аксона кальмара в состоянии покоя отношения коэффициентов проницаемости составили:

Р_К: Р_Na: Р_Cl = 1: 0,04: 0,45 (или 100: 4: 45)

Проницаемость мембраны для ионов натрия крайне мала, однако в небольших количествах натрий поступает в клетку. Это ведет к уменьшению потенциала покоя, т.к. на внешней поверхности число положительно заряженных частиц уменьшается, а часть отрицательного заряда внутренней поверхности нейтрализуется. Такое состояние называют процессом деполяризации.

Влияние анионов хлора на величину потенциала покоя противоположно. Ионы хлора, согласно концентрационному градиенту, стремятся в клетку, однако этому препятствует электрический градиент, поскольку заряд внутри клетки отрицательный. При поступлении анионов хлора внутрь клетки, общий отрицательный заряд на наружной поверхности мембраны уменьшается, а внутренний увеличивается, таким образом, поступающие в клетку ионы хлора увеличивают потенциал покоя мембраны нейрона, что соответствует состоянию, которое называют гиперполяризация.

Мембранный потенциал нервного волокна составляет от -70 до -90 мВ.