Fisiologi Pencernaan

Fisiologi Pencernaan

Fungsi utama sistem pencernaan adalah untuk memindahkan zat gizi atau nutrien, air, dan elektrolit dari makanan yang kita makan ke dalam lingkungan internal tubuh. Dimana dalam proses memindahkan zat tersebut sistem pencernaan melaksanakan 4 proses dasar, yaitu motilitas, digesti, absorpsi dan sekresi.

1. MOTILITAS

Motilitas adalah kontraksi otot yang mencampur dan mendorong isi saluran pencernaan, otot polos di dinding saluran pencernaan secara terus menerus berkontraksi dengan kekuatan rendah yang disebut dengan tonus. Tonus ini sangat penting untuk mempertahankan agar tekanan pada isi saluran pencernaan tetap dan untuk mencegah dinding saluran pencernaan melebar secara permanen setelah mengalami distensi.

Dalam proses motilitas terjadi dua gerakan yaitu gerakan propulsif dan gerakan mencampur. Gerakan propulsif yaitu gerakan mendorong atau memajukan isi saluran pencernaan sehingga berpindah tempat ke segmen berikutnya, dimana gerakan ini pada setiap segmen akan berbeda tingkat kecepatannya sesuai dengan fungsi dari regio saluran pencernaan, contohnya gerakan propulsif yang mendorong makanan melalui esofagus berlangsung cepat karena struktur ini hanya berfungsi sebagai tempat lewat makanan dari mulut ke lambung tapi sebaliknya di usus halus tempat utama berlangsungnya pencernaan dan penyerapan makanan bergerak sangat lambat sehingga tersedia waktu untuk proses penguraian dan penyerapan makanan. Gerakan kedua adalah gerakan mencampur, gerakan ini mempunyai 2 fungsi yaitu mencampur makanan dengan getah pencernaan dan mempermudah penyerapan pada usus.

Yang berperan dalam kedua gerakan ini salah satunya yaitu muskularis eksterna suatu lapisan otot polos utama di saluran pencernaan yang mengelilingi submukosa. Di sebagian besar saluran pencernaan lapisan ini terdiri dari dua bagian yaitu lapisan sirkuler dalam dan lapisan longitudinal luar. Serat-serat lapisan otot polos bagian dalam berjalan sirkuler mengelilingi saluran, kontraksi serat-serat sirkuler ini menyebabkan kontriksi, sedangkan kontraksi serat-serat di lapisan luar yang berjalan secara longitudinal menyebabkan saluran memendek, aktivitas kontraktil lapisan otot polos ini menghasilkan gerakan propulsif dan mencampur.

2. DIGESTI

Digesti merupakan proses penguraian makanan dari struktur yang kompleks menjadi satuan-satuan yang lebih kecil sehingga dapat diserap oleh enzim-enzim yang diproduksi didalam sistem pencernaan. Karbohidrat, protein dan lemak merupakan molekul-molekul besar yang tidak dapat menembus membran plasma utuh untuk diserap dari lumen saluran pencernaan ke dalam darah atau limfe sehingga diperlukan proses pencernaan untuk menguraikan molekul-molekul tersebut.

3. ABSORPSI

Setelah proses digesti molekul-molekul yang telah menjadi satuan-satuan kecil dapat diabsorpsi bersama dengan air, vitamin, dan elektrolit, dari lumen saluran pencernaan ke dalam darah atau limfe. Absorpsi sebagian besar terjadi di usus halus.


4. SEKRESI

Sejumlah getah pencernaan disekresikan ke lumen saluran pencernaan oleh kelenjar eksokrin. Sekresi pencernaan terdiri dari air, elektrolit, enzim, garam empedu atau mukus.


PROSES PENCERNAAN

1. MULUT

Pintu masuk pertama ke saluran pencernaan adalah melalui mulut atau rongga oral, makanan akan dihancurkan dengan dikunyah yang melibatkan seluruh organ dalam mulut, yaitu :

a. Gigi

Langkah pertama dalam proses pencernaan adalah mastikasi atau mengunyah. Motilitas mulut yang melibatkan pemotongan, perobekan, penggilingan, dan pencampuran makanan adalah oleh gigi.

Tujuan mengunyah adalah :

(1) Menggiling dan memecah makanan menjadi potongan-potongan yang lebih kecil untuk mempermudah proses menelan
(2) Untuk mencampur makanan dengan air liur
(3) Untuk merangsang papil pengecap, secara refleks memicu sekresi saliva, lambung, pankreas, dan empedu
Tindakan mengunyah dapat bersifat volunter, tetapi sebagian besar merupakan suatu refleks ritmik yang ditimbulkan oleh pengaktifan otot-otot rangka pada rahang, bibir, pipi, dan lidah sebagai respon terhadap tekanan makanan ke jaringan mulut.

b. Lidah

Lidah membentuk dasar rongga mulut, terdiri dari otot rangka yang dikontrol secara volunter, pergerakannya penting untuk memandu makanan didalam mulut sewaktu mengunyah dan menelan. Di lidah terdapat papil-papil pengecap (taste buds) yang juga tersebar di palatum mole, tenggorokan dan dinding dalam pipi.

c. Kelenjar saliva

Kelenjar saliva utama yaitu kelenjar sublingual, submandibula, dan parotis yang terletak di luar rongga mulut dan menyalurkan air liur melalui duktud-duktus pendek ke dalam mulut. Selain itu, terdapat kelenjar saliva minor yaitu kelenjar bukal di lapisan mukosa pipi.

Saliva terdiri dari 99,5 % H2O, 0,5 % protein dan elektrolit. Protein saliva terpenting adalah amilase, mukus, dan lisosom, yang menentukan fungsi saliva sebagai berikut :

(1) Saliva memulai pencernaan karbohidrat di mulut melalui kerja amilase saliva, enzim yang memecah polisakarida menjadi disakarida.
(2) Saliva mempermudah proses menelan dengan membasahi partikel-partikel makanan sehingga menyatu serta menghasilkan pelumasan karena adanya mukus yang kental dan licin.
(3) Saliva mempunyai efek antibakteri oleh lisosom, suatu enzim yang melisiskan atau menghancurkan bakteri dan membilas bahan yang mungkin digunakan bakteri sebagai sumber makanan.
(4) Saliva berfungsi sebagai pelarut untuk molekul-molekul yang merangsang papil pengecap karena hanya molekul dalam larutan yang dapat bereaksi dengan reseptor papil pengecap.
(5) Saliva berperan dalam higiene mulut dengan membantu menjaga kebersihan mulut dan gigi.
(6) Penyangga bikarbonat saliva menetralkan asam pada makanan yang dihasilkan oleh bakteri di mulut sehingga membantu mencegah karies gigi.

d. Palatum

Palatum membentuk atap lengkung rongga mulut, memisahkan mulut dari saluran hidung. Keberadaannya memungkinkan bernapas dan mengunyah berlangsung bersamaan.

e. Uvula

Uvula terletak di bagian belakang palatum dekat tenggorokan yaitu suatu tonjolan menggantung dari palatum mole (langit-langit lunak), yang berperan penting untuk menutup saluran hidung ketika menelan.

2. FARING DAN ESOFAGUS

Motilitas yang berkaitan dengan faring dan esofagus adalah menelan atau deglutition. Menelan dimulai ketika bolus didorong oleh lidah ke bagian belakang mulut menuju faring. Tekanan bolus di faring merangsang reseptor tekanan di faring yang kemudian mengirim impuls aferen ke pusat menelan di medula. Pusat menelan kemudian secara refleks mengaktifkan serangkaian otot yang terlibat dalam proses menelan. Menelan dimulai secara volunter, tetapi setelah dimulai proses tersebut tidak dapat dihentikan.

Menelan dibagi menjadi dua tahap yaitu :

a. Tahap Orofaring

Tahap orofaring berlangsung sekitar satu detik dan berupa perpindahan bolus dari mulut melalui faring dan masuk ke esofagus, saat menelan ini bolus harus diarahkan ke dalam esofagus dan dicegah untuk masuk ke saluran lain seperti kembali ke mulut, masuk ke saluran hidung, atau masuk ke trakea, dengan cara :
• Selama menelan posisi lidah menekan palatum durum untuk mencegah makanan kembali ke mulut.
• Uvula elevasi atau terangkat di bagian belakang tenggorokan, sehingga saluran hidung tertutup dari faring dan makanan tidak masuk hidung.
• Makanan dicegah masuk trakea terutama oleh elevasi laring dan penutupan pita suara melintasi laring atau glotis. Selama menelan pita suara melaksanakan fungsi yang tidak berkaitan dengan berbicara. Kontraksi otot-otot laring menyebabkan pita suara merapat erat satu sama lain, sehingga pintu masuk glotis tertutup. Selain itu bolus menyebabkan epiglotis tertekan ke belakang menutupi glotis yang mencegah makanan masuk ke saluran pernapasan.
• Dengan laring dan trakea tertutup, otot-otot faring berkontraksi untuk mendorong bolus ke dalam esofagus.

b. Tahap Esofagus

Pusat menelan memulai gelombang peristaltik primer yang mengalir dari pangkal ke ujung esofagus, mendorong bolus didepannya melewati esopagus ke lambung. Peristaltik mengacu pada kontraksi berbentuk cincin otot polos sirkuler yang bergerak secara progresif ke depan dengan gerakan mengosongkan, mendorong bolus di depan kontraksi. Dengan demikian pendorongan makanan melalui esopagus adalah proses aktif yang tidak mengandalkan gravitasi. Makanan dapat didorong ke lambung bahkan dalam posisi kepala di bawah. Gelombang peristaltik berlangsung sekitar 5 – 9 detik untuk mencapai ujung bawah esopagus. Kemajuan gelombang tersebut dikontrol oleh pusat menelan melalui persyarafan vagus.

Sekresi esofagus seluruhnya bersifat protektif dan berupa mukus, mukus disekresikan di sepanjang saluran pencernaan. Dengan menghasilkan lubrikasi untuk lewatnya makanan, mukus esofagus memperkecil kemungkinan rusaknya esofagus oleh bagian-bagian makanan yang tajam, mukus juga melindungi dinding esofagus dari asam dan enzim getah lambung apabila terjadi refluks lambung.


3. LAMBUNG

Lambung terbagi menjadi beberapa bagian yaitu fundus adalah bagian lambung yang terletak di atas lubang esofagus, korpus yaitu bagian tengah atau utama lambung, lambung bagian bawah yaitu antrum, bagian akhir lambung adalah sfingter pilorus, yang berfungsi sebagai sawar antara lambung dan bagian atas usus halus, duodenum.

Motilitas Lambung

Motilitas lambung bersifat kompleks dan dikontrol oleh beberapa faktor, terdapat empat asfek motilitas lambung, yaitu :

a. Pengisian Lambung

Volume lambung jika kosong sekitar 50 ml, tetapi organ ini dapat mengembang hingga kapasitasnya mencapai sekitar 1 liter ketika makan. Akomodasi perubahan volume ini akan menyebabkan ketegangan pada dinding lambung dan meningkatkan tekanan intralambung, tapi hal ini tidak akan terjadi karena adanya faktor plastisitas otot polos lambung dan relaksasi resesif lambung pada saat terisi. Plastisitas adalah kemampuan otot polos mempertahankan ketegangan konstan dalam rentang panjang yang lebar, dengan demikian pada saat serat-serat otot polos lambung teregang pada pengisian lambung, serat-serat tersebut melemas. Peregangan dalam tingkat tertentu menyebabkan depolarisasi sel-sel pemacu, sehingga mendekati potensial istirahat yang membuat potensial gelombang lambat mampu mencapai ambang dan mencetuskan aktivitas kontraktil.

Sifat dasar otot polos tersebut diperkuat oleh relaksasi refleks lambung pada saat terisi. Interior lambung membentuk lipatan-lipatan yang disebut rugae, selama makan rugae mengecil dan mendatar pada saat lambung sedikit demi sedikit melemas karena terisi. Relaksasi refleks lambung sewaktu menerima makanan ini disebut relaksasi resesif.

b. Penyimpanan Lambung

Selama makanan masuk ke lambung, makanan membentuk lingkaran konsentris makanan di bagian oral lambung, makanan yang paling baru terletak paling dekat dengan pembukaan esofagus dan makanan yang yang paling akhir terletak paling dekat dengan dinding luar lambung. Normalnya bila makanan meregangkan lambung refleks vasovagal dari lambung ke batang otak dan kemudian kembali ke lambung akan mengurangi tonus di dalam dinding otot korpus lambung sehingga dinding menonjol keluar secara progresif, menampung jumlah makanan yang makin lama makin banyak sampai suatu batas saat lambung berelaksasi sempurna, yaitu 0,8 sampai 1,5 liter. Tekanan dalam lambung tetap rendah sampai batas ini tercapai.

c. Pencampuran Lambung

Kontraksi peristaltik lambung yang kuat merupakan penyebab makanan bercampur dengan sekresi lambung dan menghasilkan kimus. Setiap gelombang peristaltik antrum mendorong kimus ke depan ke arah sfingter pilorus. Apabila kimus terdorong oleh kontraksi peristaltik yang kuat akan melewati sfingter pilorus dan terdorong ke duodenum tetapi hanya sebagian kecil saja. Sebelum lebih banyak kimus dapat diperas keluar, gelombang peristaltik sudah mencapai sfingter pilorus menyebabkan sfingter berkontraksi lebih kuat, menutup dan menghambat aliran kimus ke dalam duodenum.

Sebagian besar kimus antrum yang terdorong ke depan tapi tidak masuk ke duodenum berhenti secara tiba-tiba pada sfingter yang tertutup dan bertolak kembali ke dalam antrum, hanya untuk didorong ke depan dan bertolak kembali pada saat gelombang peristaltik yang baru datang. Gerakan maju mundur tersebut disebut retropulsi, menyebabkan kimus bercampur secara merata di antrum.

d. Pengosongan Lambung

Kontraksi peristaltik antrum, selain menyebabkan pencampuran lambung juga menghasilkan gaya pendorong untuk mengosongkan lambung. Jumlah kimus yang masuk ke duodenum pada setiap gelombang peristaltik sebelum sfingter pilorus tertutup tergantung pada kekuatan peristaltik. Intensitas peristaltik antrum sangat bervariasi tergantung dari pengaruh berbagai sinyal dari lambung dan duodenum.

Tabel berikut menggambarkan faktor yang mempengaruhi motilitas dan pengosongan lambung :



Sekresi Lambung

Mukosa lambung mempunyai dua tipe kelenjar tubular yang penting, yaitu kelenjar Oksintik (disebut juga kelenjar gastrik) dan kelenjar pilorik. Kelenjar oksintik menyekresi asam hidroklorida, pepsinogen, faktor intrinsik, dan mukus. Kelenjar pilorik terutama menyekresi mukus untuk melindungi mukosa pilorus dari asam lambung. Kelenjar pilorik juga menyekresi hormon gastrin.

Sel-sel parietal secara aktif mengeluarhan HCl ke dalam lumen kantung lambung, hal ini menyebabkan pH lumen turun sampai 2. HCl membantu fungsi pencernaan, antara lain :

(1) Mengaktifkan prekursor enzim pepsinogen menjadi enzim aktif pepsin
(2) Membantu penguraian serat otot dan jaringan ikat, sehingga partikel makanan berukuran besar dapat dipecah menjadi partikel kecil
(3) Bersama dengan lisososm mematikan sebagian besar mikroorganisme yang masuk bersama makanan

Pepsinogen merupakan enzim inaktif yang disintesa oleh aparatus golgi dan retikulum endoplasma kemudian disimpan di sitoplasma dalam vesikel sekretorik yang dikenal dengan granula zimogen. Pepsinogen mengalami penguraian oleh HCl menjadi enzim bentuk aktif yaitu pepsin. Pepsin berfungsi untuk mengaktifkan kembali pepsinogen (proses otokatalitik) dan sintesa protein dengan memecah ikatan asam amino menjadi peptida.

Sekresi mukus berfungsi sebagai sawar protektif dari cedera terhadap mukosa lambung karena sifat lubrikalis dan alkalisnya dengan menetralisasi HCl yang terdapat didekat mukosa lambung.

Hormon gastrin disekresikan oleh sel-sel gastrin (sel-sel G) yang terletak di daerah kelenjar pilorus lambung, gastrin merangsang peningkatan sekresi getah lambung yang bersifat asam, dan mendorong pertumbuhan mukosa lambung dan usus halus, sehingga keduanya dapat mempertahankan kemampuan sekresi mereka.

4. USUS HALUS

Usus halus terbagi menjadi tiga segmen yaitu Duodenum, Jejenum dan Ilieum. Pada usus halus ini terjadi sebagian besar pencernaan dan penyerapan.

Motilitas Usus Halus


Segmentasi adalah metode motilitas utama usus halus yaitu proses mencampur dan mendorong secara perlahan kimus, dengan cara kontraksi bentuk cincin otot polos sirkuler di sepanjang usus halus, diantara segmen yang berkontraksi terdapat daerah yang berisi kimus. Cincin-cincin kontraktil timbul setiap beberapa sentimeter, membagi usus halus menjadi segmen-segmen seperti rantai sosis. Segmen-segmen yang berkontraksi, setelah jeda singkat, melemas dan kontraksi kontraksi berbentuk cincin kemudian muncul di daerah yang semula melemas. Perjalanan isi usus biasanya memerlukan waktu 3-5 jam untuk melintasi seluruh panjang usus halus, sehingga tersedia cukup waktu untuk berlangsungnya proses pencernaan dan penyerapan.




Sekresi Usus Halus

Sekresi usus halus tidak mengandung enzim pencernaan, kelenjar eksokrin yang terletak di mukosa usus halus mengeluarkan sekitar 1,5 liter larutan garam dan mukus cair (sukus enterikus) ke dalam lumen. Mukus berfungsi sebagai proteksi dan lubrikasi.

Digesti Usus Halus

Pencernaan di dalam lumen usus halus dilaksanakan oleh enzim-enzim pankreas dan sekresi empedu. Enzim pankreas meyebabkan lemak direduksi menjadi satuan-satuan monogliserida dan asam lemak bebas yang dapat diserap, protein diuraikan menjadi fragmen peptida kecil dan beberapa asam amino, dan karbohidrat direduksi menjadi disakarida dan beberapa monosakarida. Dengan demikian proses pencernaan lemak selesai dalam lumen usus halus tapi pencernaan protein dan karbohidrat belum.

Dari permukaan luminal sel-sel epitel usus halus terbentuk tonjolan-tonjolan seperti rambut yang disebut Brush Border, yang mengandung tiga kategori enzim, yaitu :

1. Enterikinase, mengaktifkan enzim pankreas tripsinogen
2. Golongan disakaridase (sukrose, maltase dan laktase), yang menyelesaikan pencernaan karbohidrat dengan menghidrolisis disakarida yang tersisa menjadi monosakarida penyusunnya
3. Golongan aminopeptidase, yang menghidrolisis peptida menjadi komponen asam aminonya, sehingga pencernaan protein selesai

Absorpsi Usus Halus

Semua produk pencernaan karbohidrat, protein dan lemak serta sebagian besar elektrolit, vitamin dan air dalam keadaan normal diserap oleh usus halus. Sebagian besar penyerapan berlangsung di duodenum dan jejenum, dan sangat sedikit yang berlangsung di ilieum.

a. Penyerapan Garam dan Air

Air diabsorpsi melalui mukosa usus ke dalam darah hampir seluruhnya melalui osmosis. Natrium diserap secara transpor aktif dari dalam sel epitel melalui bagian basal dan sisi dinding sel masuk ke dalam ruang paraseluler. Sebagian Na diabsorpsi bersama dengan ion klorida, damana ion klorida bermuatan negatif secara pasif ditarik oleh muatan listrik positif ion natrium.

b. Penyerapan Karbohidrat

Karbohidrat diserap dalam bentuk disakarida maltosa, sukrosa, dan laktosa. Disakaridase yang ada di brush border menguraikan disakarida ini menjadi monosakarida yang dapat diserap yaitu glukosa, galaktosa dan fruktosa. Glukosa dan galaktosa diserap oleh transportasi aktif sekunder sedangkan fruktosa diserap melalui difusi terfasilitasi

c. Penyerapan Protein

Protein diserap di usus halus dalam bentuk asam amino dan peptida, asam amino diserap menembus sel usus halus melalui transpor aktif sekunder, peptida masuk melalui bantuan pembawa lain dan diuraikan menjadi konstituen asam aminonya oleh aminopeptidase di brush border atau oleh peptidase intrasel, dan masuk ke jaringan kapiler yang ada di dalam vilus.

Dengan demikian proses penyerapan karbohidrat dan protein melibatkan sistem transportasi khusus yang diperantarai oleh pembawa dan memerlukan pengeluaran energi serta kotransportasi Na.

d. Penyerapan Lemak

Lemak diabsorpsi dalam bentuk monogliserida dan asam lemak bebas, keduanya akan larut dalam gugus pusat lipid dari misel empedu, dan zat-zat ini dapat larut dalam kimus. Dalam bentuk ini, monogliserida dan asam lemak bebas ditranspor ke permukaan mikrovili brush border sel usus dan kemudian menembus ke dalam ceruk diantara mikrovili yang bergerak. Dari sini keduanya segera berdifusi keluar misel dan masuk ke bagian dalam sel epitel. Proses ini meninggalkan misel empedu tetap di dalam kimus, yang selanjutnya akan melakukan fungsinya berkali-kali membantu absorpsi monogliserida dan asam lemak.

e. Penyerapan Vitamin

Vitamin yang larut dalam air diabsorpsi secara pasif bersama air, sedangkan yang larut dalam lemak diabsorpasi secara pasif dengan produk akhir pencernaan lemak.

f. Penyerapan Besi dan Kalsium
Absorpsi besi dan kalsium tergantung pada kebutuhan tubuh akan elektrolit tersebut


5. USUS BESAR

Usus besar terdiri dari kolon, sekum, apendiks dan rektum. Rata-rata kolon menerima sekitar 500 ml kimus dari usus halus setiap harinya, isi usus yang disalurkan ke kolon terdiri dari residu makanan yang tidak dapat dicerna (misal selulosa), komponen empedu yang tidak diserap dan sisa cairan, bahan ini akhirnya yang disebut feses.

Motilitas Usus Besar

Gerakan usus besar umumnya lambat dan tidak propulsif, sesuai dengan fungsinya sebagai tempat absorpsi dan penyimpanan. Motilitas yang terjadi pada kolon adalah kontraksi haustra yaitu gerakan mengaduk isi kolon dengan gerakan maju mundur secara perlahan yang menyebabkan isi kolon terpajan ke mukosa absortif. Peningkatan motilitas terjadi setiap 3-4 kali sehari setelah makan yaitu terjadi kontraksi simultan segmen-segmen besar di kolon asendens dan transversum sehingga feses terdorong sepertiga sampai seperempat dari panjang kolon, gerakan ini disebut gerakan massa yang mendorong isi kolon ke bagian distal usus besar sebagai tempat defekasi.

Sewaktu gerakan masa di kolon mendororng isi kolon ke dalam rektum, terjadi peregangan rektum dan merangsang reseptor regang di dinding rektum serta memicu refleks defekasi.


Sekresi Usus Besar

Sekresi kolon terdiri dari larutan mukus alkalis (HCO3-) yang fungsinya adalah melindungi mukosa usus besar dari cedera kimiawi dan mekanis, juga menghasilkan pelumasan untuk memudahkan feses lewat.

Absorpsi Usus Besar

Dalam keadaan normal kolon menyerap sebagian besar garam dan air. Natrium zat yang paling aktif diabsorpsi dan, Klorida diabsorpsi secara pasif mengikuti penurunan gradien listrik, dan air diabsorpsi secara osmosis.