Количество Na+, входящего в клетку во время фазы деполяризации, и K+, выходящего во время фазы реполяризации, чрезвычайно мало по сравнению с общим содержанием этих ионов в клетке, так как все электрические процессы разыгрываются только в области тонкого примембранного слоя; в связи с этим концентрации ионов в клетке во время ПД изменяются незначительно.
Однако, поскольку концентрации Na+ и K+ во время ПД хоть немного, но изменяются, то для того, чтобы восстановить распределение ионов по обе стороны мембраны, действует Na+,K+-АТФаза, или Na+/K+ насос, — механизм активного переноса, выкачивающий из клетки Na+ и в обмен закачивающий K+.
Роль Na+,K+-АТФазы заключается в создании и поддержании по обе стороны мембраны неравномерного распределения ионов—необходимого условия для формирования мембранных потенциалов. Однако она непосредственно почти не создает эти потенциалы, так как, удаляя из клетки положительные заряды (Na+), она в обмен также закачивает положительные заряды (K+)1.
1 На самом деле, Na+,K+-АТФаза закачивает в клетку 2 иона Na+, а выкачивает 3 иона K+, то есть создает некоторый избыточный выход положительных зарядов и тем самым участвует в поляризации клетки; однако вклад Na+,K+-АТФазы в формирование потенциала покоя в большинстве клеток мал.