Afin de comprendre le calcium et son potentiel d’action, il est préférable d’examiner ce processus dans son ensemble. Le déclenchement d’impulsions chimiques à travers les voies nerveuses peut être considéré comme le potentiel d’action. Ce processus est nécessaire pour que les neurones libèrent des substances chimiques appelées neurotransmetteurs. Les neurotransmetteurs facilitent la communication intercellulaire dans le système nerveux et sont essentiels à ses processus. Le calcium joue un rôle important en permettant que cela se produise.
Le système nerveux est le moyen par lequel le corps perçoit et réagit au monde extérieur. Sans un système fonctionnant correctement, une personne ne pourra pas ressentir les stimuli environnementaux ou y réagir correctement. Il existe des aspects sensoriels, ainsi que des aspects moteurs, ou d’action, du système nerveux, dont la plupart reposent sur le cerveau et la moelle épinière comme stations centrales de traitement. Toucher un brûleur, par exemple, est capté par un nerf sensoriel et envoyé à la moelle épinière pour y être traité, et un nerf moteur dit aux muscles du corps de se contracter de manière à retirer l’appendice de la situation potentiellement dangereuse.
Le calcium et le potentiel d’action sont étroitement liés pour permettre à cet exemple de stimulus et d’action de se produire. Un potentiel d’action ne peut pas se produire sans un stimulus déclencheur – cela peut être naturel, comme toucher un brûleur, ou synthétisé, comme dans le cas des appareils à décharge électrique. Ce stimulus initial déclenche la chaîne d’événements qui permet aux neurones de communiquer entre eux. Ces événements électrophysiologiques aboutissent à la libération d’un neurotransmetteur dans l’espace microscopique entre les neurones connu sous le nom de synapse. Le calcium et le potentiel d’action se rejoignent ici car les cations calcium aident à la mobilité des neurotransmetteurs.
Toutes les cellules excitables ne suivent pas la même méthode pour atteindre le potentiel d’action ; par exemple, dans les cellules cardiaques, le calcium peut également être utilisé comme déclencheur pour ouvrir les portes cellulaires, qui donnent lieu à une grande partie de l’activité chimique responsable des potentiels d’action. Le sodium et le potassium sont les deux ions les plus typiques impliqués dans l’initiation des potentiels d’action ; cependant, le calcium et la stimulation du potentiel d’action peuvent également être liés. Les complexités de cette explication ésotérique et théorique de la communication neuronale rendent parfois difficile la compréhension du calcium et du potentiel d’action, mais de manière générale, la relation entre le calcium et le potentiel d’action aide à initier le processus et à transférer les neurotransmetteurs de l’axone terminal, ou terminaison de la branche, de un neurone dans la synapse.