Una ripolarizzazione potenziale d’azione è una delle fasi che si verificano quando viene trasmesso un impulso nervoso. Gli impulsi nervosi sono messaggi elettrochimici che vengono inviati lungo un neurone, o cellula nervosa, dai dendriti ai germogli terminali dell’assone. Si dice che i messaggi trasmettano elettrochimicamente perché le sostanze chimiche all’interno del corpo causano un segnale elettrico che si muove attraverso il neurone. Le fasi a cui un neurone subisce sono il riposo, la potenziale depolarizzazione dell’azione e la ripolarizzazione del potenziale d’azione.
All’interno del sistema nervoso, gli ioni caricati elettricamente svolgono il ruolo principale nel causare l’invio di un impulso nervoso. In particolare, gli ioni specifici coinvolti sono sodio, potassio, cloruro e calcio. Sodio e potassio hanno entrambi una carica positiva di +1, mentre il calcio ha una carica positiva di +2. Gli ioni cloruro sono caricati negativamente (-1).
Quando un neurone sta riposando o non viene inviato un impulso nervoso, la membrana cellulare controlla quali ioni si trovano all’interno della cellula e quali sono tenuti al di fuori di essa. Di conseguenza, l’interno di un neurone ha una carica negativa rispetto all’area circostante. I canali ionici e le pompe all’interno della membrana contrastano gli effetti della diffusione degli ioni per mantenere un potenziale di riposo di circa -70 millivolt (mV).
Per inviare un impulso nervoso, all’interno del neurone deve verificarsi un potenziale d’azione. La depolarizzazione del neurone è necessaria per inviare un potenziale d’azione lungo la cellula nervosa. Ciò significa che c’è uno scambio di ioni attraverso la membrana cellulare del neurone, che è causato da un qualche tipo di stimolazione. Quando il neurone viene stimolato, i canali del sodio all’interno della membrana si aprono, il che consente agli ioni di sodio di precipitare nella cellula nervosa. Man mano che più ioni sodio entrano nel neurone, l’interno della cellula diventa sempre più positivo rispetto all’esterno.
È necessario raggiungere una soglia di almeno -55 mV per inviare un potenziale d’azione. Se la soglia non viene raggiunta, non viene inviato un potenziale d’azione o un impulso nervoso. Quando viene raggiunta la soglia, la maggior parte dei canali ionici di sodio si apre in modo che la carica all’interno della cella raggiunga +30 mV. Questo picco è il potenziale d’azione, che è un impulso elettrico che percorre la lunghezza della cellula nervosa. Il potenziale d’azione stimola la sezione successiva del neurone, mentre la sezione precedente inizia a subire una ripolarizzazione potenziale d’azione.
Durante l’azione potenziale ripolarizzazione, la carica relativa del neurone viene riportata al suo stato di riposo. Una volta raggiunti +30 mV, i canali del potassio iniziano ad aprirsi e i canali del sodio si chiudono. Quando i canali di potassio si aprono, il potassio si precipita fuori dalla cellula per cercare di bilanciare le cariche su entrambi i lati della membrana. I canali del potassio rimangono aperti fino a raggiungere il potenziale di riposo di -70 mV.