Почему для реполяризации необходим активный транспорт?

...когда движение ионов идет не против градиента их концентрации...

Это предположение неверно: Na ⁺ должен выкачиваться из клетки против его химического градиента (табл. 1) и против его электрического градиента, учитывая, что внутри клетки отрицательный (рис. 1).

... ионы калия диффундировали при реполяризации, во внутриклеточном пространстве остались только ионы натрия

Это неверно: в клетке есть кучи ионов К ^{+ , также после реполяризации.} Крошечная часть выходит из клетки во время реполяризации.

...выходит из клетки, где нет ионов натрия...

Это неправильно; есть ионы Na ⁺ вне клетки, кучи на самом деле. Вы должны знать, что поток ионов не является явлением по принципу «все или ничего». Это поток относительно небольшого количества ионов из их пула. Формирование потенциала действия и ионные градиенты являются явлениями, связанными с мембраной. Хотя Na ⁺ может проникать в клетку во время потенциала действия, в межклеточном пространстве остается почти бесконечно большое количество Na ^{+ .}

^{Таблица 1. приблизительные концентрации ионов внутри и вне клетки. источник: Med Quarterly}

^{Рис. 1. Потенциал действия. источник: Калифорнийский университет в Дэвисе}