У кардіоцітах під час спокою, що передує порушенню, різниця між електричними зарядами всередині і поза клітиною називають потенціалом спокою. Значення потенціалу спокою залежить від двох основних характеристик клітини: 1) від градієнта концентрації іонів всередині і зовні клітини і 2) від того, які іонні канали відкриті в спокої.
Подібно до інших тканин, таким як нервові клітини або скелетні м'язи, концентрація калію всередині серцевих клітин набагато більше, ніж зовні. Це визначає учасників транспорту клітинних мембран, важливим з них є АТФ-залежний Na + / K + насос, який проводить обмін іонів Na + в напрямку з клітки і іонів К + - всередину клітини.
Калієві канали кардіоміоцитів відкриті в стані спокою, в той час як інші іонні канали (натрієві і кальцієві) закриті. Тому, мембрани лежать клітин проникні більшою мірою для іонів калію, ніж для інших іонів. У стані, що покоїться До + спрямовується назовні, зменшуючи градієнт концентрації і позитивний заряд всередині клітини. Антагоністами іонів К + всередині клітини є великі негативно заряджені білки, нездатні до виходу з клітки разом з К4 ". Тому, навіть коли іони калію залишають клітку, аніони, що залишилися в клітинах, роблять їх внутрішнє середовище електрично негативною по відношенню до поверхні клітини.
У той час як внутрішнє середовище клітин стає все більш негативно зарядженої по відношенню до поверхні через струму іонів калію назовні, позитивно заряджені іони калію залучаються всередину клітини, так що в сумі втрати внутрішньоклітинного калію стають менш вираженими. Таким чином, в стані спокою існують дві протилежні сили, що регулюють струм іонів калію через відкриті канали клітинних мембран (рис. 1.12): 1) градієнт концентрації сприяє виходу калію з клітки, 2) електростатичні сили притягують калій назад всередину клітини.
У стані рівноваги баланс між цими хімічними і електричними силами визначає величину потенціалу спокою, який в клітинах міокарда шлуночків приблизно дорівнює -90 мВ. Електричний потенціал спокою для калію може бути розрахований за допомогою рівняння Нернста, як це показано на малюнку.
У стані спокою проникність мембран клітин міокарда для натрію мінімальна тому, що натрієві канали в основному закриті. Однак існує невеликий струм іонів натрію через відповідні канали всередину клітини. Цей слабкий струм позитивно заряджених іонів натрію всередину клітини пояснює, чому реальний потенціал спокою менш негативний, ніж він міг би бути, якби клітинні мембрани були проникні тільки для іонів калію.
Натрієві іони, які повільно проникають всередину міоцитів, що знаходяться в стані спокою (а ще більшу кількість проникає в клітину під час потенціалу дії, як це буде описано пізніше), безперервно видаляються з клітки і повертаються в позаклітинне середовище. Це відбувається завдяки АТФ-залежному Na + / K + насосу, який витісняє натрій з клітки в обмін на калій. У цьому процесі на кожні три іона Na +, що виходять з клітини, всередину клітини проникають два іона К +, створюючи спрямований назовні ток позитивних зарядів. Такий спрямований назовні ток катіонів також призводить до більш негативному заряду всередині клітини, по відношенню до її зовнішньої поверхні.