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FISIOLOGIA VETERINÁRIA A TECIDO MUSCULAR Formado por 75% de água, 20% de proteínas, 5% de sais orgânicos e outras substâncias como creatina, fosfatos, ácido lático, cálcio, íons de sódio, potássio, gorduras e carboidratos. Células musculares: formato alongado; funções de locomoção, bombeamento, propulsão. Músculo estriado: alternância de discos claros e escuros (ausentes no músculo liso). • M. E. esquelético: voluntários (Sistema motor somático - Miócitos longos, multinucleados (núcleos periféricos)e Miofilamentos organizam-se em estrias longitudinais e transversais. Contração rápida); • M. E. cardíaco: involuntário (SNA – visceral - Miócitos estriados com um ou dois núcleos centrais. Células alongadas, irregularmente ramificadas, que se unem por estruturas especiais: discos intercalares. Contração involuntária, vigorosa e rítmica). Músculo liso: paredes dos vasos sanguíneos e das vísceras, derme da pele (SNA – visceral). Miócitos alongados, mononucleados e sem estrias transversais. Contração involuntária e lenta. COMPONENTES CELULARES: - Células musculares = fibras musculares. - Membrana celular = sarcolema; envolve o conteúdo celular da fibra, transmite o potencial de ação, isola uma fibra da outra. - Citoplasma = sarcoplasma; contém as miofiblilas, enzimas, gordura, glicogênio, os núcleos (250 mm), mitocôndrias e outras organelas. - Mitocôndrias = sarcossomos. - Retículo endoplasmático liso = retículo sarcoplasmático; canais membranosos que envolvem cada miofibrila e armazenam cálcio. - Túbulos transversos (T): atravessam a fibra e são responsáveis pela propagação do potencial de ação na fibra. PIGMENTOS DE MIOGLOBINA: - Proteínas transportadoras de oxigênio. - Fibras musculares: vermelhas, brancas ou intermediárias. Ex.: na galinha, os músculos do peito são predominantemente brancos e da coxa vermelhos. JUNÇÕES MIOTENDINOSAS: ALAVANCA - Flexão: diminuição de angulação articular. - Extensão: aumento de angulação articular. TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES ESQUELÉTICAS FIBRAS MUSCULARES VERMELHAS (contração lenta): Rico suprimento vascular, fibras nervosas menores, diâmetro menor das fibras, contração lenta mas repetitiva e não se fatigam facilmente. Retículo sarcoplasmático não extenso e sarcossomos numerosos. Rico em mioglobina. FIBRAS MUSCULARES BRANCAS (contração rápida): suprimento vascular mais pobre, fibras nervosas maiores, diâmetro maior das fibras, contração rápida, fatigam-se mais rapidamente, contração mais forte. Retículo sarcoplasmático extenso, poucos sarcossomos. Pobre em mioglobina MIOFIBRILA → FIBRA → FASCÍCULO → MÚSCULO ENVOLTÓRIOS: - Epimísio: fáscia de tecido conjuntivo que envolve todo o músculo; - Perimísio: envolve o fascículo; - Endomísio: envolve cada fibra muscular. MIOFILAMENTOS Filamento fino: Actina: Cada molécula de actina possui um sitio de ligação para a cabeça de miosina. Nessa condição está obstruída pela tropomiosina Tropomiosina (2 filamentos torcidos envolta da actina). Troponina (proteína globular, ligada à tropomiosina; sensível ao cálcio). Filamento grosso: Miosina (união de vários bastões em paralelo - A molécula de miosina possui um sitio de ligação para actina e outro para a ATPase). Meromiosina leve = parte reta ou inicial. Meromiosina pesada = parte em L ou final. SARCÔMERO: é a unidade contrátil da fibra muscular. Os filamentos finos deslizam-se sobre os grossos na presença de Ca. Formam-se pontes cruzadas (actina e miosina) o que leva à contração. Bandas: A → escura (actina + miosina); I → actina; H → miosina. Disco (ou linha) Z: onde se ligam os filamentos de actina. Linha M: no centro da banda H. O sarcômero pode variar de comprimento: Se as pontes cruzadas continuarem a se formar, os filamentos finos continuam a deslizar sobre os grossos. As linhas Z se aproximam uma da outra, o sarcômero encurta. Se todos os sarcômero se encurtarem, a miofibrila como um todo encurta-se e ocorre a contração do músculo. MÚSCULO RELAXADO: No estado de repouso (músculo relaxado) a miosina não consegue se ligar à actina porque os sítios de ligação estão obstruídos pela tropomiosina. SINAPSE NEUROMUSCULAR A liberação do neurotransmissor acetilcolina depende da abertura dos canais de Ca++ voltagem-dependentes. CONTRAÇÃO MUSCULAR - O SNC dita a frequência e a força das contrações. - Os potenciais de ação enviados controlam a liberação da acetilcolina na fenda sináptica. - A fibra muscular responde ao estímulo da acetilcolina nos receptores pós-sinápticos (abertura de canais iônicos ligante-dependentes=> entra Na+). - O estímulo precisa ser suficiente para gerar potencial de ação na célula muscular => entrada de Na+ via canais causa despolarização. - Uma vez gerado, o pot. de ação percorre a célula e provoca a contração. - A acetilcolinesterase quebra a acetilcolina em acetato e colina (cessa efeito). CONTRAÇÃO DO MÚSCULO ESQUELÉTICO O movimento do corpo é gerado pela contração simultânea e coordenada de diversas células musculares simultaneamente. FORÇA DE CONTRAÇÃO: depende de quantas unidades motoras são ativadas ao mesmo tempo. Unidade motora = neurônio motor inferior + fibras musculares por ele inervadas. Músculos que exigem grande força de contração: nervos ramificam seus axônios para centenas de fibras ao mesmo tempo. Músculos responsáveis por movimentos finos: cada nervo ramifica-se para grupos menores de fibras. Somação espacial Estímulo a um maior número de motoneurônios ao mesmo tempo. Somação temporal Maior frequência de estímulos às mesmas unidades motoras por unidade de tempo. TIPOS DE CONTRAÇÃO MUSCULAR F = força; R = resistência. F > R → contração isotônica concêntrica; F < R → contração isotônica excêntrica; F = R → contração isométrica. DOENÇAS MUSCULARES: TETANIA: Somação por frequência de estimulação → contração máxima. - Com os estímulos sucessivos, a [ ] de Ca+2 no citoplasma mantem-se alta, pois não é bombeado a tempo de volta para o RS. - Distúrbio caracterizado por contrações musculares tônicas. - Causas: def. de Ca+2, excesso de fosfato, função diminuída da glândula paratireoide, baixos níveis de CO2, baixos níveis de Mg+2. BOTULISMO: - Desordem neuromuscular causada pela exotoxina da bactéria Clostridium botulinum. Toxina botulínica cliva as proteínas responsáveis pela liberação de acetilcolina na vesícula pré-sináptica → Bloqueio na liberação de acetilcolina → paralisia flácida generalizada → morte. MIASTENIA GRAVE: - Sinais: fraqueza muscular grave e vômitos. - Causa: autoimune → organismo produz anticorpos contra os seus próprios receptores de acetilcolina. - Tratamento: inibidores de acetilcolinesterase (edrofônio), imunossupressores (corticoides), cirurgia (caso apresentar tumor de timo). FUSO MUSCULAR E TENDINOSO DE GOLGI: - Receptores de estiramento do músculo esquelético; - Transduzem a contração das fibras musculares extrafusais em potenciais de ação. - Enviam seus sinais via neurônios sensitivos. - Dão feedback ao SNC quanto aos movimentos que estão sendo efetivamente realizados. Fuso muscular: Estiramento do músculo → alongamento do espaço equatorial do fuso → abertura de canais iônicos → despolarização da membrana → P. A. via neurônios periféricos sensitivos → contração do músculo. (posicionado dentro do músculo) Órgão tendinoso de Golgi: Contração das fibras extrafusais → estiramento do órgão tendinoso de Golgi → abertura de canais iônicos → despolarização da membrana → P. A. via nervo aferente → redução na contração das fibras musculares. (posicionado dentro do tendão). POSIÇÃO ANTIGRAVITACIONAL - Os P.A. gerados sinalizam ao SNCa tensão de cada músculo (informam posição). - O SNC envia a ordem para contração dos músculos extensores, antagonizando a força da gravidade. - Esta “leitura” é feita constantemente. MÚSCULO LISO Dividido em músculo liso unitário e multiunitário. Localizado no sistema respiratório, reprodutivo, urinário, em vasos sanguíneos. Controla o diâmetro pupilar, forma do cristalino nos olhos, ereção de pelos ou penas. CÉLULAS MUSCULARES LISAS: - Pequenas, fusiformes, mononucleadas. - Retículo Sarcoplasmático rudimentar, não apresentam túbulos-T. - Não apresenta estrias (sarcômeros). - Contêm miosina, actina e tropomiosina, mas não contêm troponina. - Possuem mais filamentos de actina (finos) em relação aos músculos estriados. - Não possuem placas motoras (regiões pós-sinápticas distintas). - Corpos densos: locais de ligação dos filamentos de actina dentro do citoplasma. - Placas de ancoramento: superfície interna da membrana celular. CONTRAÇÃO: Moléculas de miosina puxam os filamentos de actina na mesma direção → feixes encurtam e a célula muda sua forma de fusiforme para globular. * Contração mais lenta e duradoura que a do músculo esquelético. Pode durar horas. Menor gasto de energia. Ex.: esfíncter esofágico permanece contraído para impedir refluxo de conteúdo ácido (exceto no momento da deglutição). REGULAÇÃO: neurotransmissores do SNA, hormônios, substâncias parácrinas, estiramento. VIAS SIMPÁTICA E PARASSIMPÁTICA: Ações excitatórias (despolariza) ou inibitórias (hiperpolariza); Depende dos receptores. Neurotransmissor simpático – norepinefrina ou noradrenalina Neurotransmissor parassimpático – acetilcolina TIPOS DE MÚSCULO LISO Unitário (visceral): células acopladas eletricamente por junções comunicantes, despolarizando-se e contraindo-se em conjunto, trabalhando como uma unidade. Regulação: hormônios, O2, CO2, ác. lático, estiramento. Ex.: TGI, vasos sanguíneos de peq. diâmetro, vesículas, ureteres... Multiunitário: pouca ou nenhuma junção comunicante; células trabalham como unidades motoras independentes. Regulação: inervado por fibras pós-ganglionares do SNA (simpático e parassimpático). Ex.: músculos piloeretores, ciliares, da íris, das grandes artérias e das vias respiratórias... Músculo liso uterino para ser multiunitário ou unitário depende dos níveis dos hormônios esteróides reprodutores. No final da gravidez é unitário para ter contrações coordenadas durante o parto. CONTRAÇÃO DO MÚSCULO LISO O Retículo Sarcoplasmático é rudimentar e não possui túbulos-T: peq. diâmetro da célula. - Íons de Ca2+ ligam-se à calmodulina no citoplasma → ativação da miosina através da enzima miosina- quinase que fosforila a cadeia leve da miosina para que ela se ligue aos filamentos finos, hidrolisem o ATP e gerem movimento das pontes cruzadas. CONTRAÇÃO E RELAXAMENTO: Origem do Ca2+ - Pot. de ação: influxo de Ca2+ do fluido extracelular por canais lentos localizados na membrana, além da saída do Ca2+ do RS rudimentar. - O Ca2+ tem mais efeito sobre a despolarização da célula do que o Na+. - Relaxamento muscular: bombeamento do Ca2+ citoplasmático de volta para o RS e para o espaço extracelular. A enzima miosina-fosfatase desfosforila a cadeia leve da miosina. O relaxamento ocorre mais lentamente → contração mais duradoura. MÚSCULO ESTRIADO CARDÍACO Anatomia do coração: - Pericárdio: membrana que envolve o coração. - Parede do coração: epicárdio, miocárdio e endocárdio. Câmaras: átrios direito e esquerdo, ventrículos direito e esquerdo. Valvas: tricúspide (dir.), mitral (bicúspide, esq.), semilunares (a. pulmonar e aorta). SISTEMA CIRCULATÓRIO: Músculo cardíaco forma as paredes do coração. Possui função de bombear sangue através do sistema vascular. Músculo estriado: miofibrilas organizadas em sarcômeros. CÉLULAS CARDÍACAS: - Células ramificadas, em vez de retas (esquelético) ou fusiformes (liso). - Normalmente mononucleadas. - Mamíferos: túbulos-T bem desenvolvidos. DISCOS INTERCALARES: - Possuem discos intercalares: junções comunicantes e desmossomos. - Desmossomos (junções de adesão): suporte mecânico. - Junções comunicantes: contração sincrônica (sincício funcional). CÉLULAS MARCA-PASSO: - Células marca-passo (nódulo SA): geram pot. de ação endógenos a intervalos periódicos. - Potencial de ação: duração muito longa (100 - 500 ms), contração longa. - Células refratárias durante os pot. de ação → contrações não podem ser somadas. Nódulo sinoatrial → nódulo atrioventricular → feixe AV (feixe de His) → ramos esquerdo e direito do feixe → fibras de Purkinje CONTRAÇÃO CARDÍACA: - Contrações → geradas pelo próprio coração. - Frequência e força das contrações → reguladas pelo SNA (simpático aumenta e parassimpático diminui). - Assim como no músc. liso, o músc. cardíaco utiliza os íons de Ca++ tanto do RS quanto do líq. extracelular. - Canais lentos de Ca++ → influxo de Ca++ do fluido extracelular. POTENCIAL DE AÇÃO: 0 → despolarização da membrana; 1 → repolarização inicial; 2 → platô; 3 → repolarização rápida; 4 → repouso. - Sístole: contração. - Diástole: relaxamento. - Platô: importante para evitar a contração sustentada (tetania) e também para assegurar que todas as células se repolarizem (relaxamento para encher as câmaras de sangue). RIGOR MORTIS “Sinal reconhecível de morte que é causado por uma mudança bioquímica nos músculos, causando um endurecimento dos músculos do cadáver e impossibilitando de mexê-los ou manipulá-los”. DURAÇÃO: Variável conforme a espécie, a temperatura e a umidade ambiental. - Início: 2 - 6 h. - Maior intensidade: 12 h. - Término: 36 h. EXPLICAÇÃO BIOQUÍMICA: morte → fim o aporte sanguíneo → falta O2 → glicólise anaeróbica → conversão do glicogênio em acido lático → queda do Ph → fim do glicogênio muscular (estoque energético) → falta ATP → Não há bombeamento dos íons de Ca++ para o interior do retículo sarcoplasmático / degradação do RS devido à morte celular → Ca++ se liga à troponina e induz a mudança conformacional da tropomiosina, expondo os sítios de ligação entre actina e miosina → contração muscular (deslizamento dos filamentos de actina sobre os filamentos de miosina) → como não há mais ATP, o complexo actina-miosina não se desfaz. PÓS-RIGOR MORTIS Resolução do rigor mortis = relaxamento muscular. Aumento na concentração de íons de Ca+2 → aumento da atividade das enzimas calpaínas → degradam a linha Z. ◦ Relaxamento do músculo ◦ Aumentam a maciez da carne. PRÉ-RIGOR Aumento da glicose, diminui ácido lático, aumenta ATP, diminui firmeza (ph = 7 a 5,9) Extensível. RIGOR MORTIS Diminuição da glicose, aumento de ácido lático, diminui ATP, aumento firmeza (ph 5,9 a 5,5) Inextensível. PÓS-RIGOR Diminui ph e aumenta cálcio; Proteases (catepsinas e calpainas) Desnaturação protéica. TRANSFORMAÇÃO DO MÚSCULO EM CARNE “Considera-se carne o músculo que tenha passado pelo rigor mortis”.- Após a queda do pH muscular e a resolução do rigor mortis, o músculo torna-se carne. CARNE PSE: Acontece quando os animais são submetidos a um estresse intenso, ocorrendo uma rápida redução do pH da carne devido ao rápido consumo de glicogênio e rápida acumulação de ácido lático.- Mais comum em suínos. - pH inf. a 5,8 em 45 min. após a morte. CARNE DFD: Ocorre princip. em bovinos e ovinos submetidos a um estresse intenso, levando à baixos níveis de glicogênio muscular no período pré-abate, o que reduz a formação de ác. lático no pós-abate, fazendo o pH final ficar elevado (acima de 6,2). PH DA CARNE NORMAL, DFD E PSE: ENCURTAMENTO PELO FRIO - Ocorre mais em bovinos e ovinos. - Causa: resfriamentodo músculo (0 a 10 ºC) na fase de pré-rigor mortis (primeiras 6 h pós-abate), quando o pH ainda é igual ou maior a 6,8. - Manifestação: intensa contração muscular, deixando a carne extremamente dura. - Mecanismo: liberação de íons de Ca+2 quando ainda há concentrações elevadas de ATP. MATURAÇÃO DA CARNE - Objetivo: melhorar a textura e maciez da carne. - Processo: manter a carne após o abate, em embalagem à vácuo, sob temperatura de 0 a 1°C, por um período de 8 a 14 dias, ou através da aplicação de cloreto de cálcio na carne, imediatamente após ao abate. - Mecanismo: enzimas naturais irão promover a proteólise na carne.
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