Kayan filament teorisine göre kas kasılması, kas lifleri içindeki ince filamentlerin (aktin) kalın filamentlerin (miyozin) yanından kaymasıyla meydana gelir. Bu süreç, hücrenin enerji para birimi olan ATP'nin hidrolizi tarafından yönlendirilir. İşte adım adım bir açıklama:
1. Dinlenme Durumu: Bir kas dinlenme halindeyken ince ve kalın filamentler kısmen üst üste gelir ancak aktif olarak etkileşime girmezler.
2. Eylem Potansiyeli: Bir kas sinir sisteminden bir sinyal aldığında bir aksiyon potansiyeli üretilir. Bu elektriksel uyarı kas hücresi zarı boyunca ve kas liflerine doğru ilerler.
3. Kalsiyum Salımı: Aksiyon potansiyeli, kasın dahili kalsiyum deposu olan sarkoplazmik retikulumdan (SR) kalsiyum iyonlarının salınmasına neden olur. Kalsiyum ince filamentlerdeki reseptörlere bağlanarak miyozin bağlanma bölgelerini açığa çıkarır.
4. Miyozin Başları Aktin'e Bağlanır: İnce filamentler üzerindeki açıkta kalan miyozin bağlanma bölgeleri, miyozin başlarının (kalın filamentlerden çıkan çıkıntılar) onlara bağlanarak çapraz köprüler oluşturmasına olanak tanır.
5. Güç Vuruşu: Her miyozin başı, ATP'yi ADP ve inorganik fosfata (Pi) hidrolize eden bir ATPaz enzimi içerir. ATP hidrolizinden açığa çıkan enerji, miyozin başında konformasyonel bir değişikliğe neden olarak bir güç darbesi oluşturur. Bu güç darbesi ince filamentleri kas kasılmasının temel birimi olan sarkomerin merkezine doğru çeker.
6. İnce Filamentler Slaydı: Miyozin kafaları güç darbelerine maruz kaldıkça, ince filamentler kalın filamentlerin üzerinden kayarak kas lifinin kısalmasına neden olur. Bu kayma hareketi ATP mevcut olduğu ve kalsiyum iyonları mevcut olduğu sürece devam eder.
7. Kas Kasılması: Bireysel kas liflerinin kısalması, kasın genel olarak kasılmasına yol açar. Kasın ürettiği kuvvet, oluşan çapraz köprülerin sayısına ve güç vuruşlarının sıklığına bağlıdır.
8. Rahatlama: Aksiyon potansiyeli sona erdiğinde kalsiyum aktif olarak SR'ye geri pompalanır ve miyozin başları aktin filamentlerinden ayrılır. Bu, kas liflerinin gevşemesine ve dinlenme uzunluğuna dönmesine neden olur.
Kayan filaman teorisi, kas kasılmasının altında yatan moleküler mekanizmaların ayrıntılı bir şekilde anlaşılmasını sağlar. ATP hidrolizi ile beslenen aktin ve miyozin filamentleri arasındaki etkileşimin, kas hareketi ve kasılması için gerekli kuvveti nasıl ürettiğini açıklıyor.