1. Aksiyon Potansiyeli Yayılımı:
- Aksiyon potansiyeli nöromüsküler kavşağa ulaştığında sinir terminalinden asetilkolin (ACh) salınmasına neden olur.
- ACh, kas hücresi zarındaki reseptörlere bağlanarak iyon kanallarının açılmasına ve sodyum (Na+) ve kalsiyum (Ca2+) iyonlarının kas lifine girmesine yol açar.
2. Sarkoplazmik Retikulumdan Kalsiyum Salınımı:
- Aksiyon potansiyeli sırasında Ca2+ iyonlarının akışı, özel bir hücre içi membran sistemi olan sarkoplazmik retikulumdan (SR) daha fazla miktarda Ca2+ salınmasını tetikler.
- Bu salınım, SR zarı üzerinde ryanodin reseptörleri (RyR'ler) olarak bilinen özel kanalların açılması yoluyla gerçekleşir.
3. Kalsiyumun Troponin'e Bağlanması:
- Kas lifindeki artan Ca2+ konsantrasyonu, kasın, aktin ve miyozin filamentleri arasındaki etkileşimi kontrol eden düzenleyici bir protein kompleksi olan troponin'e bağlanmasını sağlar.
- Ca2+ troponin'e bağlandığında, aktin filamentleri üzerindeki miyozin bağlanma bölgesini açığa çıkaran konformasyonel bir değişikliğe neden olur.
4. Aktin ve Miyozin arasında çapraz köprülerin oluşumu:
- Miyozin bağlanma bölgesinin açığa çıkmasından sonra, kalın filamentlerden çıkan miyozin başları, çapraz köprüler oluşturmak üzere aktin filamentlerine bağlanabilir.
- Bu bağlanma, aktin ve miyozin başları arasında kuvvet üreten bir kompleksin oluşmasına yol açar.
5. Güç Vuruşu ve Kas Kasılması:
- Miyozin başında ATP (adenozin trifosfat) hidrolizi meydana gelir ve kuvvet üreten konformasyonel bir değişikliğe neden olur.
- Güç darbesi olarak bilinen bu konformasyonel değişiklik, aktin filamentlerini sarkomerin (kas kasılmasının temel birimi) merkezine doğru çekerek kasın kısalmasına ve kasılmasına neden olur.
6. Gevşeme:
- Aksiyon potansiyelinin sona ermesi üzerine kalsiyum iyonları, kalsiyum pompaları (SERCA pompaları) aracılığıyla aktif olarak sarkoplazmik retikuluma geri pompalanır.
- Ca2+ seviyeleri azaldıkça troponin başka bir konformasyonel değişikliğe uğrar, aktin üzerindeki miyozin bağlanma bölgesini bloke eder, bu da çapraz köprülerin kırılmasına ve kas lifinin gevşemesine neden olur.
Bu nedenle, kalsiyum iyonları kas kasılması sırasında çeşitli aşamalarda, özellikle sarkoplazmik retikulumdan Ca2+ salınımının tetiklenmesinde, aktin ve miyozin filamentleri arasındaki etkileşimin düzenlenmesinde ve kas kısalması için güç vuruşunun başlatılmasında gereklidir.