Il gradiente di sodio attraverso la membrana delle cellule nervose è:
Un risultato dell'equilibrio di Donnan
Cambiato significativamente durante un potenziale d'azione
Utilizzato come fonte di energia per il trasporto di altri ioni
Un importante determinante del potenziale di membrana a riposo
La pompa sodio-potassio utilizza l'energia contenuta nell'ATP per mantenere il gradiente di sodio attraverso la membrana. Il gradiente di sodio, a sua volta, viene utilizzato per trasportare altre sostanze attraverso la membrana. Ad esempio, lo scambiatore NaCa utilizza l'energia nel gradiente di sodio per aiutare a mantenere un basso livello di calcio intracellulare richiesto per la normale funzione cellulare. Sebbene il sodio entri nella cellula durante un potenziale d'azione, la quantità di sodio è così piccola che non si verifica alcun cambiamento significativo nella concentrazione di sodio intracellulare. Poiché il trasferimento del sodio è così basso, il potenziale di equilibrio del sodio non è un fattore determinante del potenziale di membrana a riposo.