Pencernaan dan Metabolisme
Septian Ika Prasetya
B 6
IBD 27
1406578754

Outline
1. Pengertian pencernaan mekanis dan pencernaan enzimatik
2. a. Gerakan-gerakan proses pencernaan mulai dari rongga mulut sepanjang
saluran pencernaan DAN fungsi tiap-tiap gerakan
3. 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 involunter
7. 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

Outline
9. a. Proses penyerapan molekul paling sederhana dari karbohidrat, protein, dan
lemak
9. 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 tubuh
12. Bagaimana sisa pencernaan dikeluarkan dari tubuh dan mengapa feses normal
berwarna kuning
13. Bagaimana proses metabolism aerobik dan anaerobic di dalam sel
14. Pengertian whole-body metabolism rate dan basal metabolic rate (BMR)
15. Hormon utama pengatur tingkat metabolism sel-sel tubuh
16. Bagaimana dan proses lengkung reflex (melibatkan hormone-mulai dari
rangsang dan reseptor) respons tubuh terhadap hiperglikemia
17. 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 mulut
adalah 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 lidah
Deglutition 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.

Macam-macam gerakan proses pencernaan
Kontraksi otot-otot faring :
Fungsi :
 Inisiasi proses menelan
 Menggerakan 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
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 Halus
1. 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 Besar
Gerakan 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 Mulut
Pati 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 lingual
Lipase 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 lambung
Setelah 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 Protein
Pencernaan 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 Lipid
Lipid 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 Lipid
Sebelum 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 involunter
Penelanan 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

Absorbsi
Karbohidrat

Absorbsi
Protein

Absorbsi
Lipid

Penyerapan Vitamin
Ada 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.

Distribusi
Glukosa
fase absorptif

Distribusi
Glukosa
fase
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

Katabolisme
Glukosa

Penyimpanan Glukosa

Katabolisme
Lipid

Penyimpanan
Lipid

Katabolisme Protein
Sejumlah 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.

glukoneogenesis

Lipogenesis dan Ketogenesis

Anabolisme Protein
Anabolisme 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 feses
Fagositosit 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 rate
Adalah pengukuran laju metabolism tubuh seseorang dalam menghasilkan
energy dari katabolisme berbagai zat sumber energi
Dapat dilakukan dengan 2 cara
 1. 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 rate
2. 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)

referensi
1. Tortora GJ, Derrickson B. Principles of Anatomy and Physiology. 13th
Edition. Hoboken : John Wiley & Sons, Inc; 2012
2. 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; 2011
4. Martini FH,Timmons MJ,Tallitsch RB.Human Anatomy.9th
ed.Glenview:Pearson,Inc;2012