Pencernaan dan Metabolisme

Septian Ika PrasetyaB 6IBD 271406578754

Outline1. Pengertian pencernaan mekanis dan pencernaan enzimatik2. a. Gerakan-gerakan proses pencernaan mulai dari rongga mulut sepanjang

saluran pencernaan DAN fungsi tiap-tiap gerakan3. Susunan otot polos pada tiap-tiap saluran pencernaan pencernaan sehingga

dapat menghasilkan gerakan pencernaan yang berbeda-beda dengan fungsi yang berbeda

4. Bahan makanan yang dapat dicerna secara enzimatik pada tiap bagian saluran pencernaan DAN molekul paling sederhana dari bahan makanan tersebut

5. Mengapa hipersalivasi bisa terjadi hanya karena mencium bau makanan – fase-fase pencernaan – fase terjadinya hipersalivasi

6. Pengertian proses penelanan volunteer dan involunter7. Lengkung reflex saraf-endokrin (mulai dari rangsang dan reseptornya)

Bagaimana masukan makanan ke gaster memicu kontraksi dan sekresi asam dan enzim di gaster

8. Kondisi dan bagaimana dan lengkung reflex (mulai dari rangsang dan reseptornya) bolus di gaster pindah ke duodenum

Outline9. a. Proses penyerapan molekul paling sederhana dari karbohidrat,

protein, dan lemak9. b. Proses penyerapan vitamin A, B, C , D, E, K ?10. Tujuan distribusi dan fungsi nutrient di dalam darah 11. Bagaimana penyimpanan dan penggunaan molekul paling sederhana

dalam sel dari berbagai organ tubuh12. Bagaimana sisa pencernaan dikeluarkan dari tubuh dan mengapa

feses normal berwarna kuning13. Bagaimana proses metabolism aerobik dan anaerobic di dalam sel14. Pengertian whole-body metabolism rate dan basal metabolic rate

(BMR)15. Hormon utama pengatur tingkat metabolism sel-sel tubuh16. Bagaimana dan proses lengkung reflex (melibatkan hormone-mulai

dari rangsang dan reseptor) respons tubuh terhadap hiperglikemia17. Proses ketogenesis (pada puasa panjang)

Pencernaan Mekanis dan Pencernaan Kimiawi

Pencernaan mekanis adalah

Pencernaan Kimiawi adalah serangkaian reaksi hidrolisis yang memecah polimer molekul besar dalam bahan makanan seperti karbohidrat,lipid, protein, dan asam nukleat menjadi molekul yang lebih kecil yang dapat diserap oleh usus dan masuk ke system sirkulasi untuk kemudian diserap dan digunakan untuk metabolisme sel ataupun disimpan di dalam sel. (tor sum)

Segmentasi

Siklus kontraksi yang mengocok dan memisahkan bolus yang berfungsi untuk mencampurkan isi bolus dengan sekresi usus

Macam-macam gerakan proses pencernaan

Mastication atau pengunyahan pada mulutadalah gerakan penghalusan makanan menggunakan permukaan

occlusal dari gigi untuk menghancurkan jaringan ikat yang kuat pada daging atau serat tumbuhan pada sayuran atau buah dengan sibantu gerakan lidahDeglutition atau penelanan

adalah proses kompleks penghantaran bolus dari mulut menuju lambung melalui faring,laring, dan esophagus yang diinisiasi secara volunteer namun diproses dan dikontrol pada level subconscious setelah diinisiasi. Proses penelanan pada epiglottis terjadi dengan gerakan peristaltik. Ada gelombang peristaltic primer dan sekunder.

Kontraksi otot-otot faring : Fungsi : Inisiasi proses menelanMenggerakan bolus ke

esophagus dengan mengkonstriksi dinding faring

Tor 336-337

Macam-macam gerakan proses pencernaan

Gerakan otot-otot faring tor 338

Macam-macam gerakan proses pencernaan

Macam-macam gerakan proses pencernaan

Gerakan Peristaltik

Gerakan siklus ritmik otot-otot polos

viseral saluran pencernaan (muskularis

eksterna) dari esophagus hingga usus

besar yang berfungsi untuk menggerakan

bahan makanan yang dicerna dari salah

satu saluran pencernaan ke saluran

pencernaan lainnya dengan kontraksi

3 fase gerakan peristaltik

Gerakan Lambung

Gerakan peristaltic halus pada lambung adalah mixing waves setiap 15 hingga 25 detik yang berfungsi untuk mengaduk bolus yang masuk dengan sekresi kelenjar lambung sehingga membentuk cairan kental kimus. Mixing

waves masih lemah pada bagian fundus, menguat pada bagian badan lambung dan makin intensof pada pylorus. Setelah mencapai ylorus, 3 mL dari kimus didorong oleh mixing waves menuju duodenum melalui sfingter

pylorus pengosongan lambung. Sementara sebagian besar kimus didorong kembali ke badan lambung untuk diaduk kembali.

Gerakan Usus Halus1. Segmentasi

2. Migrating Motility Complexes

Gerakan peristaltis yang diatur oleh pleksus misenterik, dimulai dari bagian bawah dari lambung yang berfungsi untuk mendorong kimus sepanjang usus halus dan mencapai ileum dalam waktu 90-120 menit.

Kontraksi pengocokan local yang terjadi pada bagian usus yang menggembung oleh volume kimus yang berfugsi untuk mencampur kimus dengan getah pencernaan dan membawa partikel makanan untuk kontak dengan mukosa usus untuk diabsorbsi.

Gerakan Usus BesarGerakan kolon dimulai ketika makanan sampai sfingter ileosekum

mengisi sekum dan terakumulasi pada ascending colon. Salah satu gerakan usus adalah pengocokan haustral yang berfungsi untuk

meremas makanan dan mendorongnya dari satu haustra ke haustra lainnya. Gerakan peristaltis juga terjadi pada usus besar dengan kecepatan lebih lambat 3-12 kontraksi per menit. Jenis gerakan ketiga adalah peristaltis massal, sebuah gelombang peristaltic kuat yang dimulai pada bagian pertengahan kolon

transversal dan berfungsi untuk mendorong isi kolon dengan cepat ke rectum.

susunan otot polos pada saluran pencernaan

susunan otot polos pada saluran pencernaan

Pencernaan Enzimatik pada MulutPati oleh Amilase Saliva

Pati dan/atau disakarida dari bahan makanan dipecah menjadi molekul yang lebih kecil seperti trisakarida maltotriose, maltose, dan rantai pendek polimer glukosa α-dextrins. Meskipun makanan telah ditelan, amylase saliva akan tetap mencerna pati selama belum teraktivasi oleh asam lambung.

Trigliserida oleh Lipase lingualLipase lingual disekresikan oleh kelenjar lingual pada lidah yang diaktifkan oleh suasana asam dari lambung untuk mulai bekerja. Lipase lingual mencerna trigliserida (lemak dan minyak) menjadi asam lemak dan digliserida. Proses ini terjadi pada lambung. Digliserida terdiri atas sebuah molekul gliserol yang terikat pada dua asam lemak

Pencernaan enzimatik di lambungSetelah masuk ke lambung, bolus tetap di fundus selama sekitar sejam tanpa tercampur dengan getah lambung sehigga pencernaan karbohidrat oleh amylase saliva berlanjut. Kemudian, mixing waves mencampur bolus dengan getah lambung, menginaktifkan amylase saliva dan mengaktifkan lipase lingual sehingga berlangsung pencernan trigliserida menjadi asam lemak dan digliserida.

Pencernaan Enzimatik di lambung

Pencernaan Karbohidrat di Usus Halus Pati yang belum dipecah menjadi maltosa, maltotriosa, dan α –dextrins dipecah oleh amilase pankreas, enzim dalam getah pankreas yang bekerja di usus halus. Setelah amilase (baik saliva atau pankreas) telah membagi pati menjadi fragmen yang lebih kecil, brush-border enzyme yang disebut α –dextrinase bekerja pada α –dextrin yang dihasilkan dan menghasilkan glukosa. Brush-border enzyme berturut-turut sukrase,aktase, dan maltase mencerna disakarida meliputi sukrosa, laktosa, dan maltosa menjadi monosakarida. Sukrase memecah sukrosa menjadi molekul glukosacdan molekul fruktosa; laktase mencerna laktosa menjadi molekul glukosa dan molekul galaktosa; dan maltase membagi maltose dan maltotriosa menjadi dua atau tiga molekul glukosa. Pencernaan karbohidrat berakhir dengan produksi monosakarida, yang mampu diserap sistem pencernaan.

Pencernaan ProteinPencernaan protein dimulai di lambung di mana protein terfragmentasi menjadi peptida oleh enzim pepsin .Enzim di getah pankreas -tripsin, kimotripsin, karboksipeptidase, dan elastase terus memecah protein menjadi peptide pada usus halus. Meskipun semua enzim ini mengubah seluruh protein menjadi peptida, cara kerja mereka agak berbeda karena masing-masing memotong ikatan peptide antara asam amino yang berbeda. Tripsin, kimotripsin, dan elastase membelah ikatan peptida antara asam amino tertentu dan asam amino di dekatnya sementara karboksipeptidase membagi asam-asam amino pada ujung karboksil dari molekul peptida. Protein pencernaan dilengkapi dengan dua peptidasesin brush-border: aminopeptidase dan dipeptidase. aminopeptidase memotong peptide menjadi asam amino pada ujung amino dari peptida. Dipeptidase membagi dipeptida (dua asam amino bergabung dengan ikatan peptida) menjadi asam amino tunggal.

Pencernaan LipidLipid yang paling melimpah dalam makanan adalah trigliserida, terdiri dari molekul gliserol yang mengikat tiga molekul asam lemak. Enzim yang memecah trigliserida dan fosfolipid disebut lipase. Ada tiga jenis lipase dalam pencernaan lipid: lipase lingual, lipase lambung, dan lipase pankreas. Meskipun beberapa pencernaan lipid terjadi pada lambung oleh kerja lipase lingual dan lambung, pencernaan lipid yang paling intensif adalah pada usus halus oleh kerja lipase pankreas. Trigliserida dipecah oleh lipase pancreas menjadi asam lemak dan monogliserida. Asam lemak yang dibebaskan dapat berupa asam lemak rantai pendek (dengan atom karbon kurang dari 10-12) atau asam lemak rantai panjang.

Pencernaan LipidSebelum globul lipid besar berisi trigliserida dapat dicerna dalam usus halus, lipid pertama kali harus menjalani emulsifikasi -suatu proses dimana tetesan lipid besar dipecah menjadi beberapa tetesan lipid kecil. Empedu mengandung garam empedu,yaitu garam natrium dan garam kalium dari asam empedu (terutama asam kenodeoksikolat dan asam kolat). Garam empedu bersifat amphipathik yang berarti bahwa setiap garam empedu memiliki bagian hidrofobik (nonpolar) dan bagianhidrofilik (polar). Sifat amphipathik garam empedu memungkinkan mereka untuk mengemulsi globul lipid besar.Bagian hidrofobik garam empedu berinteraksi dengan globul lipid besar, sementara bagian hidrofilik dari garam empedu berinteraksi dengan kimus usus berair. Akibatnya, globul lipid besar dipecah terpisah menjadi beberapa globul lipid kecil, masing-masing berdiameter sekitar. Globul-globul kecil yang terbentuk dari emulsifikasi memberikan area permukaan lebih besar yang memungkinkan lipase pancreas berfungsi lebih efektif.

Pencernaan asam nukleat

Getah pankreas berisi dua nuclease : ribonuklease yang mencerna RNA dan deoksiribonuklease yang mencerna DNA. Nukleotida yang dihasilkan dari kerja dua nuclease dicerna lebih lanjut oleh enzim brush-border yang disebut nucleosidases dan fosfatase menjadi pentosa, fosfat, dan basa nitrogen. Produk-produk ini diserap melalui transpor aktif.

Hipersalivasi

Penelanan volunteer dan involunterPenelanan volunter adalah gerakan dengan kontrol sadar untuk mendorong makanan dari mulut menuju orofaring. Penelanan involunter adalah gerakan pada kontrol subsadar yang refleksnya dimulai ketika reseptor peraba di lengkung palatal dan uvula dirangsang oleh lewatnya bolus. Informasi ini disampaikan ke pusat penelanan di medulla oblongata melalui saraf trigeminal (CN V) dan saraf glossopharyngeal (CN IX). Perintah motorik dari pusat ini kemudian sinyal otot-otot faring, menghasilkan pola kontraksi otot terkoordinasi dan stereotip. Dibutuhkan kurang dari satu detik untuk otot faring mendorong bolus ke kerongkongan. Selama periode ini, pusat-pusat pernafasan terhambat dan pernapasan berhenti. Menelan berlangsung secara berkala ketika air liur terkumpul di bagian belakang mulut.

Deglutition/penelanan

Lengkung reflex fase sefalik dan gastrik pencernaan

Integrasi Lengkung reflex fase sefalik dan gastrik pencernaan

Gastric Emptying and Mixing

Lengkung reflex gaster

Abso

rbsi

Karbohidrat

Abso

rbsi

Protein

Abso

rbsi Lipid

Penyerapan VitaminAda 2 golongan vitamin berdasarkan kelarutannya terhadap lemak atau air, yaitu fat-soluble

vitamins (vitamin A,D,E, dan K) dan water-soluble vitamin (vitamin B dan C). Semua vitamin yang larut dalam air (kecuali vitamin B12) diserap secara difusi melewati epitel pencernaan.

Vitamin B12 tidak dapat diserap oleh mukosa usus halus dalam kadar normal. Vitamin B12 harus diikat dengan faktor intrinsik yang berupa glikoprotein yang disekresikan oleh sel parietal lambung. Kompleks vitamin B12-glikoprotein kemudian diabsorpsi secara transpor aktif.

Vitamin terlarut lemak memasuki duodenum dalam bentuk emulsi globula lemak yang bercampur dengan trigliserida atau dalam bentuk misel pada pencernaan lanjut. Vitamin tersebut kemudian diabsorpsi dari misel bersama dengan asam lemak dan monogliserida. Vitamin K yang diproduksi di kolon diserap dengan lipida lainnya yang dilepaskan melalui kerja bakteri.

DistribusiGlukosa

fase absorptif

DistribusiGlukosafase post-absortif

Distribusi Nutrien : Protein

Distribusi lipid

Fungsi nutrient : karbohidrat dan lipid

Fungsi nutrient protein dan asam nukleat

Jenis-jenis lipid,protein dan fungsinya

Fungsi nutrient : protein

Kata

bolis

me

Glukosa

Penyimpanan Glukosa

KatabolismeLipid

PenyimpananLipid

Katabolisme ProteinSejumlah tertentu katabolisme protein terjadi dalam tubuh setiap hari yang distimulasi oleh kortisol dari korteks adrenal. Protein dari sel “bekas” seperti eritrosit dipecah menjadi asam amino. Beberapa asam amino dikonversi menjadi asam amino lainnya, ikatan peptide disusun ulang, dan protein baru tersintesis sebagai bagian dari proses daur ulang. Hepatosit mengkonversi beberapa asam amino menjadi asam lemak, badan keton, atau glukosa. Sel-sel tubuh mengoksidasi sebagian kecil asam amino untuk menghasilkan ATP melalui siklus krebs dan rantai siklus transport electron. Namun sebelum oksidasi terjadi, asam amino harus dikonversi menjadi molekul yang merupakan bagian dari siklus krebs ataupun molekul yang dapat masuk siklus krebs seperti asetil Ko-A. Selain itu, asam amino harus mengalami proses deaminasi (pelepasan gugus NH2) yang berlangsung dalam hepatosit dan menghasilkan ammonia. Hepatosit kemudian mengkonversinya menjadi urea yang diekskresikan melalui urin.

gluk

oneo

gene

sis

Lipogenesis dan Ketogenesis

Anabolisme ProteinAnabolisme protein pembentukan ikatan peptide antar asam-asam amino untuk membentuk protein baru yang berlangsung pada ribosom dari hamper seluruh sel somatic yang diarahkan oleh DNA dan RNA sel. Distimulasi oleh IGF, hormone tiroid (T3 dan T4), insulin, testosterone, dan estrogen.

defekasi Feses dikeluarkan dari tubuh dengan proses defekasi Sisa pencernaan yang telah mencapai rectum akan memberikan tekanan padanya dan

menstimulasi reseptor peregangan untuk memulai reflex defekasi. Refleks defekasi menyebabkan otot plos sfingter anal internal berelaksasi dan kontraksi

kuat rectum dan kolon sigmoid. Jika otot rangka sfingter anal eksternal juga berelaksasi, terjadilah defekasi. Refleks defekasi timbul secara involunter, namun terjadinya defekasi diatur secara sadar.

Jika orang menahan hajatnya yaitu dengan mengkontraksikan otot sfingter anal eksternal, kontraksi itu akan mencegah defekasi meskipun ada reflex defekasi.

Jika reflex defekasi ditahan, kontraksi kuat diding rectum perlahan lahan berelaksasi dan keinginan untuk defekasi akan muncul kembali ketika dorongan massa feses kembali menekan lebih banyak feses pada rectum, memunculkan reflex defekasi kembali.

Asal warna kuning fesesFagositosit eritrosit tua di dalam liver akan membebaskan besi, globin, dan bilirubin yang merupakan derivate heme. Besi dan globin akan didaur ulang, sementara bilirubin disekresikan ke empedu dan akan diuraikan di dalam usus halus. Salah satu hasil penguraian bilirubin pada usus halus adalah stereobilin ynag memberikan warna kuning kecoklatan pada feses normal.

Katabolisme aerobic dan anaerobik

Katabolisme Anaerobik

whole-body metabolism rateAdalah pengukuran laju metabolism tubuh seseorang dalam

menghasilkan energy dari katabolisme berbagai zat sumber energiDapat dilakukan dengan 2 cara1. Menggunakan calorimeter yang mengukur kalor yang dilepaskan

dari tubuh Seseorang diletakkan dalam sebuah calorimeter besar yang dirancang khusus

berupa ruang udara yang terisolasi sangat rapat sehingga tidak ada kalor yang bias bocor keluar dari ruangan. Panas yang dihasilkan tubuh seseorang akan diimbangi oleh masukan udara yang sebelumnya dilewatkan pada paparan air dingin sehingga temperature ruangan konstan. Perubahan temperature pada air pendingin dapat diukur dengan akurat, sehingga dapat diketahui kuantitas kalornya, yang ekuivalen dengan kalor yang dilepaskan oleh tubuh (Sesuai asas Black)

Whole-body metabolism rate2. Menggunakan penghitungan “energy equivalent” oksigen

Whole-body metabolism rate juga dapat ditentukan dari laju penggunaan oksigen karena lebih dari 95 persen energi yang dikeluarkan tubuh merupakan hasil reaksi oksigen dengan berbagai zat sumber energy. Setiap 1 liter oksigen akan menghasilkan sejumlah tertentu energy ketika mengoksidasi makronutrien tertentu, yaitu 5.01 kalori pada pati, 5.06 kalori dengan lemak, dan 4.70 kalori dengan protein. Karena perbedaannya tidak terlalu tajam antar makronutrien dalam melepaskan energi, dapat diambil nilai bahwa rata-rata kuantitas energy yang dilepaskan per liter oksigen yang digunakan tubuh adalah 4.825 kalori (nilai energy equivalent of oxygen).

Basal Metabolic Rate

Adalah laju pengeluaran energi dari tubuh seseorang pada kondisi terstandarisasi tertentu untuk mencegah pengaruh dari variable-variable yang dapat mengubah laju metabolic sebagai jumlah energy minimal untuk melangsungkan proses-proses hidup (reaksi kimia, dll)

referensi1. Tortora GJ, Derrickson B. Principles of Anatomy and Physiology. 13th Edition. Hoboken : John Wiley & Sons, Inc; 20122. Sherwood L. Human Physiology : From Cells to System. 7th Edition. Belmont : Brooks/Cole; 2010.3. Campbell NA, Reece JB, Urry LA, Cain ML, Wasserman SA, Minorsky PV, et al., editors. Biology.9th Edition. San Francisco: Pearson Education, Inc; 20114. Martini FH,Timmons MJ,Tallitsch RB.Human Anatomy.9th ed.Glenview:Pearson,Inc;2012