O repolarizare a potențialului de acțiune este una dintre etapele care apar atunci când este transmis un impuls nervos. Impulsurile nervoase sunt mesaje electrochimice care sunt trimise pe lungimea unui neuron, sau a celulei nervoase, de la dendrite la mugurii terminali ai axonului. Se spune că mesajele se transmit electrochimic, deoarece substanțele chimice din corp determină mișcarea unui semnal electric prin neuron. Etapele pe care le trece un neuron sunt repausul, depolarizarea potențialului de acțiune și repolarizarea potențialului de acțiune.
În sistemul nervos, ionii încărcați electric joacă rolul principal în declanșarea transmiterii unui impuls nervos. În special, ionii specifici implicați sunt sodiul, potasiul, clorura și calciul. Sodiul și potasiul au o sarcină pozitivă de +1, în timp ce calciul are o sarcină pozitivă de +2. Ionii de clorură sunt încărcați negativ (-1).
Când un neuron este în repaus sau un impuls nervos nu este trimis, membrana celulară controlează ce ioni sunt în interiorul celulei și care sunt ținuți în afara acesteia. Ca rezultat, interiorul unui neuron are o sarcină negativă în comparație cu zona din jurul acestuia. Canalele ionice și pompele din membrană contracarează efectele difuziei ionilor pentru a menține un potențial de repaus de aproximativ -70 milivolți (mV).
Pentru ca un impuls nervos să fie trimis, în neuron trebuie să apară un potențial de acțiune. Depolarizarea neuronului este necesară pentru ca un potențial de acțiune să fie trimis de-a lungul celulei nervoase. Aceasta înseamnă că există un schimb de ioni prin membrana celulară a neuronului, care este cauzat de un anumit tip de stimulare. Când neuronul este stimulat, canalele de sodiu din interiorul membranei se deschid, ceea ce permite ionilor de sodiu să intre în celula nervoasă. Pe măsură ce mai mulți ioni de sodiu intră în neuron, interiorul celulei devine din ce în ce mai pozitiv în comparație cu exteriorul acesteia.
Trebuie atins un prag de cel puțin -55 mV pentru ca un potențial de acțiune să fie trimis. Dacă pragul nu este atins, atunci un potențial de acțiune sau un impuls nervos nu este trimis. Când pragul este atins, majoritatea canalelor ionice de sodiu se deschid, astfel încât sarcina din interiorul celulei ajunge la +30 mV. Acest vârf este potențialul de acțiune, care este un impuls electric care parcurge lungimea celulei nervoase. Potențialul de acțiune stimulează următoarea secțiune a neuronului, în timp ce secțiunea anterioară începe să sufere repolarizarea potențialului de acțiune.
În timpul repolarizării potențialului de acțiune, sarcina relativă a neuronului revine la starea de repaus. Odată atins +30 mV, canalele de potasiu încep să se deschidă, iar canalele de sodiu se închid. Când canalele de potasiu se deschid, potasiul iese în grabă din celulă pentru a încerca să echilibreze sarcinile de pe ambele părți ale membranei. Canalele de potasiu rămân deschise până când este atins potențialul de repaus de -70 mV.