Fisiologia Muscular Virgínia Abreu Tecnologia de Carnes e Produtos Derivados.

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1 Fisiologia Muscular Virgínia Abreu Tecnologia de Carnes e Produtos Derivados

2 Fisiologia Muscular Estrutura do tecido muscular –Tipos de Tecido Muscular –Músculo Esquelético Fibra Muscular Contração/Relaxamento Transformações Bioquímicas da carne

3 Estrutura do Tecido Muscular Tipos de tecido muscular –Liso Células fusiformes Núcleo alongado central Contração involuntária e lenta Paredes das artérias Tubo digestivo Trato reprodutor

4 Estrutura do Tecido Muscular Tipos de tecido muscular –Estriado Cardíaco Esquelético Células alongadas Um/dois núcleos centrais Contração involuntária/ rítmica Ligados as ossos Contração rápida/ voluntária

5 Músculo Estriado Esquelético Músculo Estriado Cardíaco

6 Estrutura do Tecido Muscular Músculo Esquelético –35 a 65% do peso da carcaça –+ de 600 músculos –Organização do músculo Forma Tamanho Ação EndomísioPerimísioEpimísio MúsculoFeixe de FibrasFibra Muscular

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9 Unidade estrutural do músculo esquelético –75 a 92% do volume total do músculo Longas Estreitas Multinucleadas Músculo Espécie Raça Sexo Células Comprimento 34cm Diâmetro 10 – 100  m

10 Fibra Muscular Sarcolema –Membrana que envolve a fibra Relativamente elástica Estrutura, composição e propriedades Invaginações túbulos T Sarcoplasma –Citoplasma da fibra –75 – 80% água Membrana plasmática Ribossomos Proteínas Gotículas de gordura Grânulos de glicogênio N não protéico

11 Fibra Muscular Núcleo –Múltiplos Comprimento da fibra Junção mioneural/região dos tendões –Abaixo do sarcolema –Elípticos –Periféricos

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13 Fibra Muscular Retículo Sarcoplasmático –Papel importante na contração –RS sistema de membranas Túbulos longitudinais Na direção da miofibrila Túbulos transversais Reservatório de Ca 2+ Miofibrilas –Alongadas, cilíndricas –Fibra muscular –Dispostas ao longo da fibrafibra 1000 – 2000 miofibrilas 80% do volume 1 a 2  m diâmetro

14 Músculo Feixe de Fibras Miofibrila Fibra Muscular Sarcômero Zona H Banda A Banda I Linha Z Linha Z

15 Fibra Muscular Miofibrila –Sarcômero Unidade funcional da miofibrila Ciclos de contração/relaxamento Extenção estado de contração –Miofilamentos Finos Grosos Arranjo aparência estriada 7nm diâmetro 15nm diâmetro Banda A, I Linha Z Zona H

16 Sarcômero Linha Z Banda A Zona H Banda I Banda I

17 Fibra Muscular Proteínas Miofibrilares –65 a 75% do total de proteínas –Contratéis Actina (20%)  globular Miosina (45%)  bastão + porção globular –Reguladoras Tropomiosina, troponina,  e  actinina –Citoesqueléticas Titina, nebulina, proteina C, proteina M

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19 Fibra Muscular Tipos de Fibras –Fibras vermelhas –Fibras intermediárias –Fibras brancas

20 Características Fibras Vermelhas Fibras Intermediárias Fibras Brancas CorVermelhaRosadoBranca Conteúdo de mioglobinaAlto Baixo Diâmetro da fibraPequenoIntermediárioGrande Velocidade de contraçãoLentaRápida Ação contrátilTônica Fásica Nº de mitocôndriasAltoIntermediárioBaixo Metabolismo oxidativoAltoIntermediárioBaixo Metabolismo glicolíticoBaixoIntermediárioAlto Conteúdo de glicogênioBaixoAlto

21 Mecanismo de Contração Muscular Estimulo nervoso –Cérebro/ medula músculo Junção mioneural –Potencial de ação sarcolema miofibrilas Nervo Motor

22 Mecanismo de Contração Muscular Estímulo Nervoso –Despolarização da membrana –Potencial de ação sarcolema miofibrilas Retículo sarcoplasmático liberação de Ca 2+ – [ ] de Ca 2+ ( > 10 -7 ) Pontes cruzadas actomiosina –Energia para a contração ATP –Comprimento do sarcômero

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24 Relaxamento Restabelecimento do estado de repouso Cessa o estímulo –Repolarização da membrana –Ca 2+ retículo sarcoplasmático Transporte ativo (consumo de ATP) [ ] valores < 10 -7 –Ligações cruzadas são desfeitas Actina e miosina posição original Sarcômero estado inicial Tensão muscular

25 Transformações Bioquímicas da Carne Imobilização do animal Sangria –Transporte nutrientes/ remoção de resíduos –Suprimento de O 2 –Via aeróbia para de funcionar Metabolismo energético  via anaeróbia Menos energia Acúmulo de ácido lático

26 Transformações Bioquímicas da Carne Declínio do pH –Acúmulo de ácido lático  pH Espécie animal Tipo de músculo Taxa de declínio pH final

27 Transformações Bioquímicas da Carne Rigor mortis –Mudanças mais drásticas –Rigidez  ligação actina e miosina –Nível de ATP <~ 5 mmol/Kg –Contração muscular em vivo Falta de energia Mais lenta Relaxamento é impossível –Sarcômero e a tensão –Estocagem a tensão  “resolução” do rigor

28 Transformações Bioquímicas da Carne Maturação –Após o abate  refrigeração –Mudanças  propriedades da carne Aumento da maciez Odor e sabor –Músculo mais extensível Desintegração do disco Z  degradação proteolítica Outras proteínas miofibrilares Exceto actomiosina

29 Transformações Bioquímicas da Carne Maturação –Ritmo de abrandamento Temperatura Espécie animal –Enzimas envolvidas na degradações proteolíticas As calpainas As catepsinas Espécie Dias a 1º C para alcançar 80% de maciez máxima Bovinos10,0 Coelhos9,5 Ovinos7,7 Suínos4,2 Frango0,3 (Warriss, 2003)

30 Transformações Bioquímicas da Carne Calpaínas –Grande parte das mudanças proteolíticas –Sarcoplasma  Ca ++ dependente Calpaína-m  [ ] Ca ++ e Calpaína-   [ ] Ca ++ –Inibidor específico  calpastatinas –A quantidade calpastatinas por espécie varia.

31 Transformações Bioquímicas da Carne Catepsinas –Interior dos lisossomos liberadas postmortem Atividade máxima  ligeiramente ácidas Degradam a troponina T Enlaces cruzados de colágeno –O cálcio  ruptura dos lisossomos –Calpastatinas não liberadas  atividade das calpaínas