Fisiologi Pencernaan Manusia
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 seratserat 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 tibatiba 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.
Fisiologi Sistem Pencernaan Fisiologi Sistem Pencernaan Fungsi utama sistem pencernaan adalah memindahkan nutrient, air dan elektrolit dari makanan yang kita makan ke dalam lingkungan internal tubuh. Manusia menggunakan molekul-molekul organic yang terkandung dalam makanan dan O2 untuk menghasilkan energi. Makanan harus dicerna agar menjadi molekul-molekul sederhana yang siap diserap dari saluran pencernaan ke dalam sistem sirkulasi untuk didistribusikan ke dalam sel. Secara umum sistem pencernaan melakukan empat proses pencernaan dasar, yaitu: 1. Motilitas Motilitas mengacu pada kontraksi otot yang mencampur dan mendorong isi saluran pencernaan. Otot polos di saluran pencernaan terus menerus berkontraksi dengan kekuatan rendah yang disebut tonus. Terhadap aktivitas tonus yang terus menerus terdapat dua jenis dasar motilitas pencernaan: Gerakan propulsif (mendorong) yaitu gerakan memajukan isi saluran pencernaan ke depan dengan kecepatan yang berbeda-beda. Kecepatan propulsif bergantung pada fungsi yang dilaksanakan oleh setiap organ pencernaan. Gerakan mencampur memiliki fungsi ganda. Pertama, mencampur makanan dengan getah pencernaan. Kedua, mempermudah penyerapan dengan memajankan semua bagian isi usus ke permukaan penyerapan saluran pencernaan. 2. Sekresi Sejumlah getah pencernaan disekresikan ke dalam lumen saluran pencernaan oleh kelenjarkelenjar eksokrin. Setiap sekresi pencernaan terdiri dari air, elektrolit, dan konstituen organik spesifik yang penting dalam proses pencernaan (misalnya enzim, garam empedu, dan mukus). Sekresi tersebut dikeluarkan ke dalam lumen saluran pencernaan karena adanya rangsangan saraf dan hormon sesuai. 3. Pencernaan Pencernaan merupakan proses penguraian makanan dari struktur yang kompleks menjad struktur yang lebih sederhana yang dapat diserap oleh enzim. Manusia mengonsumsi tiga komponen makanan utama, yaitu: Karbohidrat Kebanyakan makanan yang kita makan adalah karbohidrat dalam bentuk polisakarida, misalnya tepung kanji , daging (glikogen), atau tumbuhan (selulosa) .Bentuk karbohidrat yang paling sederhana adalah monosakarida seperti glukosa, fruktosa, dan galaktosa.
Lemak Protein terdiri dari kombinasi asam amino yang disatukan oleh ikatan peptida. Protein akan diuraikan menjadi asam amino serta beberapa polipeptida kecil yang dapat diserap dalam saluran pencernaan. Protein Sebagian besar lemak dalam makanan berada dalam bentuk trigelsida. Produk akhir pencernaan lemak adalah monogliserida dan asam lemak. Proses pencernaan dilakukan melalui proses hidrolisis enzimatik. Dengan menambahkan H2O di tempat ikatan, lalu enzim akan memutuskan ikatan tersebut sehinggan molekulmolekul kecil menjadi bebas. 4. Penyerapan Proses penyerapan dilakukan di usus halus. Proses penyerapan memindahkan molekulmolekul dan vitamin yang dihasilkan setelah proses pencernaan berhenti dari lumen saluran pencernaan ke dalam darah atau limfe. Saluran pencernaan (traktus digestivus) merupakan saluran dengan panjang sekitar 30 kaki (9 m) yang berjalan melalui bagian tengaj tubuh menuju ke anus. Pengaturan fungsi saluran pencernaan bersifat kompleks dan sinergistik. Terdapat empat faktor yang berperan dalam pengaturan fungsi pencernaan, yaitu: Fungsi otonom otot polos Pleksus saraf intrinsik Saraf ekstrinsik Hormon saluran pencernaan Proses Pencernaan Proses pencernaan dimulai ketika makanan masuk ke dalam organ pencernaan dan berakhir sampai sisa-sisa zat makanan dikeluarkan dari organ pencernaan melalui proses defekasi. Makanan masuk melalui rongga oral (mulut). Langkah awal adalah proses mestikasi (mengunyah). Terjadi proses pemotongan, perobekan, penggilingan, dan pencampuran makanan yang dilakukan oleh gigi. Tujuan mengunyah adalah (1) menggiling dan memecah makanan; (2) mencampur makanan dengan air liur; dan (3) merangsang papil pengecap. Ketika merangsang papil pengecap maka akan menimbulkan sensasi rasa dan secara refleks akan memicu sekresi saliva. Di dalam saliva terkandung protein air liur seperti amilase, mukus, dan lisozim. Fungsi saliva dalam proses pencernaan adalah: Memulai pencernaan karbohidrat di mulut melalui kerja enzim amilase. Mempermudah proses menelan dengan membasahi partikel-partikel makanan dengan adanya mukus sebagai pelumas. Memiliki efek antibakteri oleh lisozim. Pelarut untuk molekul-molekul yang merangsang pupil pengecap.
Penyangga bikarbonat di air liur menetralkan asam di makanan serta asam yang dihasilkan bakteri di mulut sehingga membantu mencegah karies. Selanjutnya adalah proses deglutition (menelan). Menelan dimulai ketika bolus di dorong oleh lidah menuju faring. Tekanan bolus di faring merangsang reseptor tekanan yang kemudian mengirim impuls aferen ke pusat menelan di medula. Pusat menelan secara refleks akan mengaktifkan otot-otot yang berperan dalam proses menelan. Tahap menelan dapat dibagi menjadi 2, yaitu: Tahap orofaring: berlangsung sekitar satu detik. Pada tahap ini bolusdiarahkan ke dalam esofagus dan dicegah untuk masuk ke saluran lain yang berhubungan dengan faring. Tahap esofagus: pada tahap ini, pusat menelan memulai gerakan peristaltik primer yang mendorong bolus menuju lambung. Gelombang peristaltik berlangsung sekitar 5-9 detik untuk mencapai ujung esofagus. Selanjutnya, makanan akan mengalami pencernaan di lambung. Di lambung terjadi proses motilita. Terdapat empat aspek proses motilitas di lambung, yaitu: Pengisian lambung (gastric filling): volume lambung kosong adalah 50 ml sedangkan lambung dapat mengembang hingga kapasitasnya 1 liter Penyimpanan lambung (gastric storage): pada bagian fundus dan korpus lambung, makanan yang masuk tersimpan relatif tenang tanpa adanya pencampuran. Makanan secara bertahap akan disalurkan dari korpus ke antrum. Pencampuran lambung (gastric mixing): kontraksi peristaltik yang kuat merupakan penyebab makanan bercampur dengan sekresi lambung dan menghasilkan kimus. Dengan gerakan retropulsi menyebankan kimus bercampur dengan rata di antrum. Gelombang peristaltik di antrum akan mendorong kimus menuju sfingter pilorus. Pengosongan lambung (gastric emptying): kontraksi peristaltik antrum menyebabkan juga gaya pendorong untuk mengosongkan lambung. Selain melaksanakan proses motilitas, lambung juga mensekresi getah lambung. Beberapa sekret lambung diantaranya: HCL: sel-sel partikel secara aktif mengeluarkan HCL ke dalam lumen lambung. Fungsi HCL dalam proses pencernaan adalah (1) mengaktifkan prekusor enzim pepsinogen menjadi pepsin dan membentuk lingkungan asam untuk aktivitas pepsin; (2) membantu penguraian serat otot dan jaringan ikat; (3) bersama dengan lisozim bertugas mematikan mikroorganisme dalam makanan. Pepsinogen: pada saat di ekresikan ke dalam lambiung, pepsinogen mengalami penguraian oleh HCL menjadi bentuk aktif, pepsin. Pepsin berfungsi dalam pencernaan protein untuk menghasilkan fragmen-fragmen peptida. Karena fungsinya memecah protein, maka peptin dalam lambung harus disimpan dan disekresikan dalam bentuk inaktif (pepsinogen) agar tidak mencerna sendiri sel-sel tempat ia terbentuk. Sekresi mukus: Mukus berfungsi sebagai sawar protektif untuk mengatasi beberapa cedera pada mukosa lambung. Faktor intrinsik: faktor intrinsik sangat penting dalam penyerapan vitamin B12. vitamin B12 penting dalam pembentukan eritrosit. Apabila tidak ada faktor intrinsik, maka vitamin B12 tidak dapat diserap.
Sekresi Gastrin: Di daerah kelenjar pilorus (PGA) lambung terdapat sel G yang mensekresikan gastrin. Aliran sekresi getah lambung akan dihentikan secara bertahap seiring dengan mengalirnya makanan ke dalam usus. Di dalam lambung telah terjadi pencernaan karbohidrat dan mulai tejadi pencernaan protein. Makanan tidak diserap di lambung. Zat yang diserap di lambung adalah etil alkohol dan aspirin. Makanan selanjutnya memasuki usus halus. Usus halus merupakan tempat berlangsungnya pencernaan dan penyerapan. Usus halus di bagi menjadi tiga segmen, yaitu: Duodenum (20 cm/ 8 inci): pencernaan di lumen duodenum di bantu oleh enzim-enzim pankreas. Garam-garam empedu mempermudah pencernaan dan penyerapan lemak. Jejenum (2,5 m/ 8 kaki) Ileum (3,6 m/12 kaki) Proses motalitas yang terjadi di dalam usus halus mencakup: Segmentasi: merupakan proses mencampur dan mendorong secara perlahan kimus. Kontraksi segmental mendorong kimus ke depan dan ke belakang. Kimus akan berjalan ke depan karena frekuensi segmentasi berkurang seiring dengan panjang usus halus. Kecepatan segmentasi di duodenum adalah 12 kontraksi/menit, sedangkan kecepatan segmentasi di ileum adalah 9 kontraksi/menit. Segmentasi lebih sering terjadi di bagian awal usus halus daripada di bagian akhir, maka lebih banyak kimus yang terdorong ke depan daripada ke belakang. Akibatnya, kimussecara perlahan bergerak maju ke bagian belakang usus halus dan selama proses ini kimus mengalami proses maju mundur sehingga terjadi pencampuran dan penyerapan yang optimal. Komplek motilitas migratif: jika sebagian makanan sudah diserap maka proses segmentasi akan berhenti dan digantikan oleh komplek motilitas migratif yang akan “menyapu” bersih usus diantara waktu makan. Usus halus mensekresikan 1,5 liter larutan garam dan mukus cair yang disebut sukus enterikus ke dalam lumen yang fungsinya adalah (1) mukus menghasilkan proteksi dan limbrikasi; (2) sekresi encer ini menghasilkan H2O untuk ikut serta dalam pencernaan makanan secara enzimatik. Proses pencernaan di usus halus dilakukan oleh enzim-enzim pankreas. Dalam keadaan normal, semua produk pencernaan karbohidrat, protein dan lemak serta sebagian besar elektrolit, vitamin, dan air diserap oleh usus halus. Sebagian besar penyerapan terjadi di duodenum dan jejenum. Organ pencernaan yang terakhir adalah usus besar yang terdiri dari kolon, sekum, apendiks, dan rektum. Dalam keadaan normal kolon menerima 500 ml kimus dari usus halus setiap hari. Isi usus yang disalurkan ke kolon terdiri dari residu makanan yang tidak dapat dicerna, komponen empedu yang tidak diserap, dan sisa cairan. Zat-zat yang tersisa untuk dieliminasi merupakan feses. Fungsi utama usus besar adalah untuk menyimpan feses sebelum defekasi. Feses akan dikeluarkan oleh refleks defekasi yang disebabkan oleh sfingter anus internus (terdiri dari otot polos) untuk melemas dan rektum serta kolon sigmoid untuk berkontraksi lebih kuat. Apabila sfingter anus eksternus (terdiri dari otot rangka) juga melemas maka akan terjadi defekasi. Peregangan awal di dinding rektum menimbulkan rasa ingin buang air besar. Ketika terjaid defekasi biasanya dibantu oleh
mengejan volunter yang melibatkan kontraksi simultan otot-otot abdomen dan ekspirasi paksa dengan glotis dalam posisi tertutup sehingga meningkatkan tekanan intra-abdomen yang membantu pengeluaran feses. Daftar Pustaka Sherwood, lauralee. 2001. Fisiologi Manusia “Dari Sel ke Sistem” edisi 2. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC
Pencernaan dan Penyerapan
1 Votes Bagian ini membahas proses penguraian karbohidrat, lemak dan protein dalam saluran pencernaan sehingga mereka bisa diserap dalam tubuh. Nutrisi yang lainnya (vitamin, mineral dan sebagainya) tidak membutuhkan penguraian sebelum penyerapan. SUSUNAN ANATOMI SALURAN PENCERNAAN MANUSIA Ibaratkan saluran pencernaan sebagai pipa panjang yang berbelit-belit di sepanjang tubuh manusia bagian atas, dengan dua ujungnya yang terbuka. Tidak sembarang benda yang diijinkan untuk memasuki salah satu ujungnya yang bisa mencapai seluruh tubuh (penyerapan terpilih), dan juga tidak sembarang benda yang diijinkan untuk keluar melalui dubur (pembuangan terpilih). Jika tidak ada sistem demikian, hampir semua yang Anda telan secara tak sengaja, bisa membunuh Anda; dan setiap kali Anda pergi ke toilet Anda beresiko untuk membuang semua cairan dan organ penting dalam tubuh. Setiap bagian yang berbeda dari sistem pencernaan memiliki peran masing-masing dalam penguraian nutrisi. Pada dasarnya terdapat 2 proses kerja: FISIK dan KIMIAWI. Proses fisik melibatkan penguraian partikel menjadi partikel yang lebih kecil (dari unsur yang sama) dan mencampur partikel-partikel tersebut dengan enzim pencernaan. Proses kimiawi melibatkan enzim-enzim untuk mengurangi partikel makanan menjadi molekul yang lebih kecil (mengubah mereka menjadi unsur yang lain). MULUT – Proses pencernaan dimulai dengan menggigit yang dilanjutkan dengan mengunyah. Mengunyah tidak hanya akan menghancurkan makanan menjadi molekul yang lebih kecil, tapi juga mulai mencairkan dan mencampurnya dengan ludah (saliva). Air ludah mengandung enzim amilase ludah (amilase salivary), yang memulai penguraian kimiawi dari zat tepung. KERONGKONGAN (Esophagus) – Terdapat otot-otot kuat yang disebut diaphragm, yang terletak tepat di bawah paru-paru. Kerongkongan adalah pipa yang membantu makanan yang telah ditelan untuk sampai ke bawah diaphragm dan ke dalam perut. Tidak terdapat proses pencernaan yang khusus dalam esophagus. LAMBUNG – Walaupun banyak orang berpikir bahwa perut merupakan organ utama dalam pencernaan, tetapi fungsinya hanya sebatas pada proses fisik saja. Sebagian besar pencernaan kimiawi terjadi di bawah dan pada usus kecil. Perut mencampur dan mengaduk makanan (secara teknis disebut sebagai “bolus” jika pada saat ditelan berbentuk padat, dan “chyme” setelah perut mengaduknya menjadi cairan). Apa yang terjadi secara kimiawi dalam perut pada pokoknya melibatkan protein dengan enzim pepsin yang mulai menguraikan beberapa rantai panjang dari protein. Perut juga mengandung asam hydrochloric pada tingkat pH 2 atau kurang. USUS KECIL – Panjangnya sekitar 20 kaki gulungan pipa yang berfungsi sebagai tempat penting bagi pencernaan dan penyerapan. Dalam istilah anatomi, bagian pertama disebut duodenum, bagian tengah disebut jejunum dan bagian akhir disebut ileum. Keseluruhan permukaan dari dinding dalam usus kecil pada kenyataannya sangat besar (hampir separuh
dari ukuran lapangan sepakbola) karena permukaan dalamnya yang tidak rata. Panjang keseluruhannya dilapisi oleh proyeksi yang disebut villi (bentuk tunggal: villus), dan setiap villus terlapisi oleh proyeksi yang lebih kecil disebut microvilli. Karena bentuknya yang menyerupai bulu sikat , maka permukaan dalam usus kecil biasanya disebut sebagai brush border (batas sikat). Pada batas sikat inilah terjadi sebagian besar dari penyerapan nutrisi, karena microvillus memiliki pembuluh rambut kecil yang menerima nutrisi ke dalam darah dari saluran pencernaan. USUS BESAR (COLON) – Secara diameter, colon bentuknya lebih besar daripada usus kecil, tapi jauh lebih pendek ukurannya dibandingkan dengan usus kecil. Fungsi utamanya adalah penyerapan kembali terhadap air (bersama dengan mineral-mineral lain yang terlarut di dalamnya) ke dalam aliran darah, dan meninggalkan sisa yang berbentuk agak padat yang kemudian akan dibuang dalam bentuk tinja (faeces) melalui anus pada akhir usus besar. Ingatlah bahwa perut mengambil sebanyak dua galon air dari aliran darah untuk mencairkan makanan-makanan. Jika usus besar gagal melakukan tugasnya untuk penyerapan ulang air, maka akan berakibat pada kematian yang disebabkan oleh dehidrasi. Pada penyakit diare yang parah, ini berarti usus besar tidak melakukan tugas dengan semestinya, ini alasannya mengapa dehidrasi merupakan penyebab umum dari kematian bayi yang disebabkan oleh diare. Penyebab umum dari ini adalah karena air minum yang tercemar, khususnya di negara-negara miskin. KATUP (VALVE) – Di antara organ-organ terdapat katup-katup (otot sphincter) yang memberikan jalan lintasan ke bawah bagi makanan, dan mencegah mereka mengalir kembali ke atas dalam keadaan yang biasa. Di antara mulut dan kerongkongan (esophagus) terdapat epiglottis, yang mengijinkan makanan untuk mengalir ke bawah menuju pipa yang benar. Di antara perut dan esophagus terdapat cardiac sphincter, yang dinamakan demikian karena letaknya yang dekat dengan jantung namun tidak berpengaruh pada organ tersebut. Pylorus, atau pyloric sphincter, memisahkan perut dari duodenum. Katup ini mencegah terlalu banyak kandungan asam dari perut yang masuk ke dalam usus kecil sekaligus. Ini memberikan kesempatan kepada sodium bicarbonate yang dimasukkan ke dalam duodenum melalui saluran air empedu untuk menetralisir asam tersebut. Di antara akhir dari usus kecil (ileum) dan usus besar terdapat katup ileocecal, yang berfungsi mencegah menumpuknya bakteri berkonsentrasi tinggi dari usus besar ke dalam usus kecil sehingga tidak terjadi infeksi. Pada akhir usus besar terdapat anal sphincter (anus) yang memungkinkan terjadinya pembuangan hanya pada saat yang tepat. Kita memiliki kontrol atas epiglottis pada saat menelan, dan juga kontrol atas pembuangan. Katup-katup yang lainnya bekerja secara otomatis sesuai reaksi atas makanan yang berada dalam saluran pencernaan. PENCERNAAN DAN PENYERAPAN NUTRISI Sebagian besar pencernaan kimiawi terjadi dalam usus kecil. Semua zat tepung yang tersisa (bukan yang telah diuraikan oleh amilase ludah) akan dikurangi menjadi glukosa oleh amilase yang dihasilkan oleh pankreas atau lapisan usus kecil itu sendiri. Semua disakarida akan dikurangi menjadi monosakarida. [Jika seseorang mengalami kekurangan laktase, maka laktosa akan tetap utuh dan akan menyebabkan masalah pada bagian bawah dari usus
besar.] Enzim yang bertanggung jawab terhadap penguraian karbohidrat disebut sebagai karbohidrase. Lemak pertama-tama harus mengalami emulsi oleh air empedu, yang terbuat dalam ati yang tersimpan dalam kandung empedu, dan dikeluarkan ke dalam duodenum saat terdapatnya lemak. Triglyceride akan diuraikan menjadi asam lemak dan glycerol, walaupun sering terdapat satu asam lemak yang terlekat pada glycerol dan terserap sebagai monoglyceride. Enzim yang mempercepat reaksi kimia penguraian lemak disebut lipase. Protein diuraikan ke dalam unsur asam aminonya. Ikatan antara dua asam amino disebut sebagai ikatan peptide. Maka dua asam amino yang terikat disebut dipeptide, tiga disebut tripeptide, empat sampai sepuluh disebut oligopeptide, and lebih dari sepuluh disebut polypeptide. Enzim yang memisahkan protein-protein yang asli disebut protease, dan enzim yang memisahkan setiap asam amino disebut peptidase. Berikut rangkuman dari pencernaan dan penyerapan nutrisi: Nutrisi: Enzim yang terlibat: Terserap sebagai: Karbohidrat
Amilase, Sukrase, Maltase, dsb.
Monosakarida
Protein
Protease, Peptidase
Asam Amino
Lemak Lemak, Glycerol,
Lipase
Asam
Monoglyceride Semua karbohidrat akan terurai menjadi monosakarida sebelum penyerapan. Maka zat tepung, yang terdiri hanya dari unsur glukosa, terserap sebagai ratusan molekul glukosa. Sukrosa akan terurai menjadi glukosa dan fruktosa (melalui proses sukrase) dan terserap demikian rupa. Laktosa akan diuraikan dan terserap dalam bentuk glukosa dan galaktosa (jika terdapat laktase dalam jumlah memadai). Monosakarida non-glukosa (fruktosa dan galaktosa) biasanya bersikulasi sebentar dalam darah sampai akhirnya hati secara bertahap mengubah mereka menjadi glukosa untuk digunakan sebagai energi. Ini mungkin terlihat sebagai pekerjaan tambahan namun merupakan hal yang menguntungkan bagi orang dengan kecenderungan gula darah yang tinggi. Pembuluh rambut yang kecil dalam aliran darah berhubungan dengan lapisan microvilli dari usus kecil untuk mengangkut nutrisi-nutrisi yang terurai (monosakarida, asam amino, asam lemak, dsb) menuju sirkulasi untuk memberi gizi bagi setiap sel dalam tubuh. Pertama-tama, pembuluh rambut ini membawa darah beserta nutrisi yang lain ke dalam hati, yang akan menyingkirkan segala unsur yang tidak dibutuhkan, dan kemudian menuju jantung. Beberapa partikel lemak yang lebih besar, asam lemak dengan rantai panjang, monoglyceride dan lemak seperti kolesterol (yang terserap secara utuh) semuanya dianggap
terlalu besar untuk masuk ke dalam pembuluh rambut. Jadi mereka mengambil pilihan lain yaitu diangkut oleh sistem getah bening. Cairan bening ini berjalan secara langsung menuju jantung dimana ia kemudian dijatuhkan ke dalam pembuluh darah, dan melewati hati. Ini alasannya mengapa kelebihan lemak dapat mengakibatkan penyakit jantung, sementara kelebihan dari nutrisi lain (atau makanan yang terkontaminasi) biasanya menyebabkan gangguan pada hati. NYERI DADA (HEARTBURN) DAN PERADANGAN Saat lambung mengeluarkan keasaman pada keadaan yang ekstrim, maka lambung harus melindungi dirinya dengan lapisan lendir selain daripada lapisan dalamnya. Pada keadaan yang jarang, lapisan lendir ini mungkin tidak akan mampu bertahan maka lapisan dalam lambung akan terasa seperti terbakar. Ini yang disebut sebagai tukak lambung (gastric ulcer). Yang umumnya terjadi adalah rasa panas tepat di atas atau di bawah perut. Tepat di atas lambung terdapat cardiac sphincter yang menghubungkannya dengan esophagus. Esophagus tersebut tidak akan memperoleh keuntungan dari lapisan lendir yang tebal ini, jadi pada saat sebagian keasaman perut kembali ke atas melalui cardiac sphincter, akan terdapat rasa panas pada bagian akhir di esophagus bawah. Seperti yang telah disebutkan, wilayah sekitar cardiac sphincter dekat dengan jantung (tetapi tidak berhubungan), maka rasa panas ini dinamakan sebagai heartburn. Mengapa ini terjadi? Pada saat memakan terlalu cepat, khususnya makanan berlemak (lemak memiliki waktu pencernaan terpanjang, disusul oleh protein, sedangkan karbohidrat adalah yang paling mudah), maka perut akan mengembang. Ketimbang membebaskan sebagian makanan yang telah diaduk ke dalam usus kecil, perut akan mempengaruhi cardiac sphincter untuk membebaskan tekanan. Berbaring atau duduk menekuk segera setelah makan akan menyebabkan kejadian demikian. Rasa sakit yang dihasilkan akan membuat orang berhenti makan atau meminum obat anti asam untuk menetralisir sebagian dari asam yang terdapat di pinggiran esophagus. Kesalahpahaman umum adalah anggapan bahwa obat demikian bekerja untuk menetralisir lambung itu sendiri, ini adalah salah. Jika rasa panas pada dada dibiarkan berlangsung terus tanpa pemeriksaan maka terdapat kemungkinan timbulnya luka pada esophagus (esophageal ulcer). Namun ini jarang terjadi, karena rasa sakit yang ditimbulkan oleh heartburn biasanya tidak mampu untuk ditahan secara terus menerus. Sejauh ini luka pada dinding lambung (istilah yang sering digunakan untuk berbagai macam luka yang disebabkan oleh asam lambung) yang paling umum adalah luka pada usus dua belas jari (duodenal ulcer). Ini terjadi di bagian atas duodenum dan tepat di bawah pylorus (lubang antara lambung dan usus). Ini tidak akan berdampak terhadap katup, tetapi sebaliknya berpengaruh pada jumlah asam lambung yang berlebihan yang tidak bisa ternetralisir secara benar oleh sodium bicarbonate (merupakan alkali yang kuat dan kimia yang sama dengan baking soda) yang dihasilkan oleh pankreas dan dikeluarkan ke dalam duodenum. Apa yang menyebabkan asam lambung begitu kuat? Segala makanan yang sampai di lambung akan menyebabkan keluarnya asam, tetapi dalam jumlah yang cukup untuk pencernaan. Asam yang kelebihan akan dikeluarkan sebagai reaksi untuk hal-hal berikut: alkohol, aspirin, kafein, merica hitam, stress dan daging. Stres merupakan berbagai rangsangan yang bisa menimbulkan reaksi adrenalin; kelenjar adrenalin akan menghasilkan
hormon epinephrine. Reaksi yang ditimbulkan oleh stres adalah sebagai perlindungan atas ancaman terhadap tubuh atau pikiran. Dalam keadaan demikian, makanan apa saja yang terdapat dalam lambung akan menjadi gangguan bila tidak dicerna secara cepat. Maka tubuh akan menghasilkan aliran asam yang banyak untuk mendukung proses ini. Namun, bila ini terjadi secara terus menerus, akan menimbulkan kerusakan pada duodenum. Mengapa daging memiliki dampak yang sama? Karena sebelum hewan-hewan disembelih, mereka juga akan mengalami stres parah dalam usaha mereka untuk melindungi diri, yang kemudian berakibat pada pengeluaran asam lambung dalam jumlah yang banyak. Jumlah sedikit dari hormon asam lambung hewan ini saja sudah bisa memicu dampak yang sama pada tubuh manusia pada saat dimakan. Tidak ada penjelasan lain yang bisa menjelaskan mengapa daging bisa memicu lambung untuk menghasilkan asam yang berlebihan. Para ilmuwan biasanya masih cenderung untuk menyatakan hal demikian sebagain “tak dapat dijelaskan”. [Mungkin industri-industri daging tidak ingin orang mengetahui bahwa daging yang merupakan komoditi mahal adalah berasal dari hewan yang hidup dalam keadaan stres parah.] KETERANGAN DARI SUDUT VEGETARIAN Sulit untuk membuktikan apakah merupakan hal yang berbahaya bila terdapat jumlah daging yang sedikit dalam pola makan vegetarian. Namun dalam kaitannya dengan peradangan, terdapat bukti bahwa daging ikan yang sangat kecil sekalipun dapat menyebabkan pengeluaran asam lambung yang berlebihan. Ini merupakan hal yang biasa mengingat sekitar 10% dari populasi orang dewasa di dunia menderita peradangan, khususnya peradangan pada duodenum. Pada penelitian, ditemukan bahwa serat memiliki daya penanggulangan bagi peradangan demikian. Mungkin karena serat memiliki sifat untuk menahan asam maka mengurangi frekuensi asam untuk bersentuhan langsung dengan dinding usus. Saat ini Anda sudah harus menyadari makanan mana yang mengandung serat dan yang tidak. Dulunya susu sapi diyakini bisa mengurangi sakit pada radang pencernaan (mungkin karena kemampuannya untuk melapisi dengan sifat permukaannya yang lembut), namun ini sudah terbukti tidak manjur. Pada saat stress, asam cenderung dikeluarkan secara berlebihan dan hanya serat yang bisa membantu mengatasi keadaan demikian.
Sistem Pencernaan Manusia Manusia merupakan organisme yang tidak dapat membuat makanan sendiri atau disebut sebagi organisme heterotrof. Semua kebutuhan makanan didatangkan dari luar untuk
memenuhi kebutuhan energi dan untuk sintesis berbagai zat yang dibutuhkan di dalam tubuh. Makhluk hidup seperti manusia selalu membutuhkan suplai makanan untuk menjaga kelangsungan hidupnya. Sebelum dapat digunakan tubuh, makanan dicerna dalam sistem pencernaan. Sistem pencernaan manusia terdiri atas saluran pencernaan dan kelenjar pencernaan. Saluran pencernaan terdiri dari organ-organ pencernaan seperti lidah, kerongkongan, lambung, usus, sedangkan kelenjar pencernaan meliputi kelenjar ludah, hati, kelenjar dinding lambung, dan kelenjar pankreas. Proses pencernaan dalam tubuh manusia adalah kompleks. Bahan makanan yang telah mengalami penguraian sebagian di dalam mulut, melalui tenggorokan (esofagus) masuk ke dalam lambung. Di sisni kerja enzim amilase dalam air ludah dihentikan dengan adanya asam klorida yang dikeluarkan oleh lambung. Dalam keadaan normal bahan makanan tinggal untuk beberapa jam di dalam lambung, sementara asam klorida dan pepsin menguraikan protein dan karbohidrat yang terkandung dalam zat makanan tersebut menjadi oligopeptida dan oligosakarida. Berbeda dari amilase dan enzim lainnya, pepsin bekerja dalam suasana sangat asam, pH 1.0-2.5, sesuai dengan kondisi asam dalam cairan lambung (Muhammad Wirahadikusumah, 1985 : 1) Makanan yang dikonsumsi manusia harus mengandung zat-zat yang dibutuhkan oleh manusia. Secara ringkas zat-zat tersebut digolongkan menjadi makronutrien yang meliputi karbohidrat, lemak, protein. Mikronutrien yang meliputi mineral dan vitamin. Kelompok bahan ikutan yang meliputi alkaloid, antigisi, warna alami, aroma atau penyedap alami. Kelompok bahan tambahan misalnya pengawet, penstabil, pengental, dan pewarna (Slamet Sudarmaji, 1989). Makronutrien yang meliputi karbohidrat, lemak, dan protein pada saat dicerna akan mengalami pengubahan. Dimulai dari mulut dimana terjadi pencernaan mekanik oleh gigi dengan bantuan lidah. Pada proses pengunyahan ini terjadi perombakan karbohidrat (pati atau amilum) menjadi molekul yang paling sederhana yaitu glukosa (monosakarida). Karbohidrat merupakan nutrient yang mengadung energi yang harus ada dalam diet minimal 20% agar tidak terbentuk benda-benda keton sehingga terjadi ketosis dan lebih lanjut asidosis (Dawies Ismadi, 1988). Pemotongan rantai karbohidrat menjadi lebih sederhana ini dibantu dengan enzim ptialin yang dihasilkan oleh kelenjar ludah. Lemak juga akan mengalami proses perombakan dimana lemak akan diubah menjadi molekul yang paling sederhana yang berupa asam lemak dan gliserol. Lemak yang dimaksud dalam hal ini adalah trigliserida. Proses perombakan ini membutuhkan enzim lipase yang dihasilkan di pankreas. Lemak juga mengalami proses emulsi agar lebih mudah dicerna. Bahan yang digunakan adalah cairan empedu yang dihasilkan di hati (hepar) yang disimpan di kantung empedu. Dengan proses emulsi ini lemak dapat tercampur dengan air. Dibanding makronutrien yang lain, lemak lebih susah dicerna sehingga lebih lama berada di lambung. Inilah yang menyebabkan lemak membuat kita tetap merasa kenyang. Selanjutnya, proses pencernaan berlangsung di dalam usus halus yang mengeluarkan berbagai enzim dan zat pencerna dari berbagai organ tubuh. Kandung empedu
mengeluarkan asam empedu untuk mengemulsikan lipid: kelenjar pankreas mengeluarkan cairan yang mengandung amilase, menguraikan oligosakarida menjadi maltose: tripsin dan kimo tripsin menguraikan poli dan oligo peptide menjadi peptide kecil: lipase menguraikan trigliserida menjadi asam lemak dan gliserol: kolesterol esterase menguraikan senyawa ester dari kolesterol. Usus halus tersusun oleh beberapa macam jaringan yang masing-masing mempunyai fungsi tertentu, yaitu jaringan: epitelium, ikat, otot polos, dan saraf. Jaringan epitelium berfungsi membungkus villi, mensekresikan mukus dan mengabsorpsi air serta zat-zat gizi makanan. Jaringan ikat yang dalam hal ini berupa pembuluh darah bersama dengan epitelium berfungsi mengangkut sari makanan. Jaringan otot berfungsi untuk melakukan gerak peristaltis dibawah stimulus saraf otonom. Dan jaringan saraf berfungsi mengorganisir kerja ketiga jaringan tadi. Struktur kompleks usus halus ini mempunyai satu fungsi yakni untuk mencerna dan menyerap sari-sari makanan. Selain itu masih ada zat lainnya yang dikeluarkan oleh usus halus: untuk menyempurnakan proses penguraian sedemikian rupa hingga dihasilkan senyawa monosakarida, mononukleotida, asam lemak, asam amino, dan senyawa kecil satuan pembentuk senyawa lainnya yang siap untuk diserap oleh dinding usus halus, untuk selanjutnya dibawa oleh aliran darah atau limpa ke seluruh bagian tubuh (Muhammad Wirahadikusumah, 1985 : 2) Makronutrien yang lain adalah protein. Bahan ini dapat diperoleh dari hewan maupun tumbuhan. Protein juga mengalami pencernaan mekanik dan kimiawi, pencernaan mekanik terjadi dimulut sedangkan pencernaan kimiawi protein di lambung. Protein dirombak menjadi molekul yang paling sederhana yang disebut asam amino. Tubuh manusia tidak dapat membentuk semua asam amino yang diperlukan oleh tubuh, oleh karena itu harus diperoleh dari diet, yang lebih dikenal dengan asam amino esensial. Pencernaan protein dibantu dengan enzim lambung dan pancreas. Contoh enzim tersebut misalnya pepsin, dan tripsin. Protein yang dirombak menjadi molekul sederhana yaitu asam amino baru dapat dimanfaatkan oleh sel tubuh. Protein merupakan bahan yang tidak dapat disimpan dalam tubuh sehingga manusia harus selalu mencukupi kebutuhan protein harian dari diet. Mikronutrien juga dibutuhkan oleh tubuh. vitamin dan mineral berperan dalam prosesproses metabolism tubuh. Vitamin merupakan senyawa orgaik kompleks yang esensial untuk pertumbuhan dan fungsi biologis yang lain bagi makhluk hidup, dan dibutuhkan dalam jumlah sedikit. Berhubung vitamin tidak disintesa di dalam tubuh, kecuali vitamin D dan vitamin K, maka beberapa vitamin lain harus tersedia dalam diet. Sebagian besar vitamin berfungsi sebagai bagian dari koenzim. Berdasarkan atas sifat kelarutannya dan mekanisme penyerapan, vitamin dibedakan menjadi vitamin yang larut dalam air dan vitamin yang larut dalam lemak. Vitamin yang larut dalam air memiliki struktur kimia yang sangat beranekaragam, tetapi semuanya mempunyai sifat molekul polar oleh karena itu dapat larut dalam air. Vitamin yang larut dalam lemak memiliki sifat non polar hidrofobik. Vitamin ini mengakibatkan dalam penyerapannya membutuhkan lemak. Mineral juga dibutuhkan oleh tubuh dan hanya dalam jumlah yang sedikit. Sherman (1952) mencoba mengelompokkan unsure mineral sebagai berikut :
Unsur mineral yang ikut membentuk jaringan keras seperti tulang dan gigi Ca dan Phospat. Unsur mineral yang turut membentuk jaringan lunak seperti kelenjar, saraf, garam organik, yang mengandung unsur Na, K, Mg, S, P, Cl dan juga ada dalam protoplasma. Unsur mineral yang membentuk cairan tubuh, terutama garam-garam anorganik yang dapat larut. Adapun fungsi mineral antara lain sebagai pembentuk jaringan, pemelihara dan pengatur sistem koloidal, pertukaran cairan tubuh, viskositas, pemelihara keseimbangan asam basa tubuh, dan sebagai aktivator enzim dan sistem biologis. Semua bahan makanan, baik makronutrien maupun mikronutrien akan dialirkan ke seluruh tubuh oleh sistem sirkulasi, dalam hal ini darah. Dan disetorkan ke sel-sel tubuh. Makronutrien harus dalam kondisi paling sederhana, meliputi monosakarida (glukosa, fruktosa, galaktosa) asam lemak, gliserol dan asam amino. Jika zat makanan tersebut masih dalam bentuk ukuran besar, maka akan susah masuk dalam sel karena sel memiliki membrane yang sifatnya selektif permeabel (semi permeabel). Zat-zat makanan dalam bentuk paling sederhana itu nantinya akan dibutuhkan dalam metabolisme sel, dengan tujuan untuk menjaga agar sel tetap hidup. Rangkaian metabolisme sel berjalan dengan sangat kompleks dan dengan keteraturan tinggi. Pada makalah ini akan dibahas mengenai metabolisme makronutrien yang meliputi karbohidrat, lemak, dan protein yang terjadi di dalam sel tubuh manusia. Metabolisme adalah segala proses reaksi kimia yang terjadi di dalam makhluk hidup mulai dari makhluk bersel satu yang sangat sederhana seperti bakteri, protozoa, jamur tumbuhan, hewan, sampai kepada manusia, makhluk yang susunan tubuhnya sangat kompleks. (Muhammad Wirahadikusumah, 1985) Metabolisme meliputi proses sintesis dan proses penguraian senyawa atau komponen dalam hidup. Proses sintesis ini disebut anabolisme dan proses penguraian disebut katabolisme. Semua reaksi metabolisme dikatalis oleh enzim, termasuk reaksi sederhana seperti penguraian asam karbonat menjadi air dan karbondioksida, proses pemasukan dan pengeluaran zat kimia dari dan ke dalam sel melalui membran: proses biosintesis protein yang panjang dan rumit: ataupun proses penguraian bahan makanan dalam system pencernaan mulai dari mulut, lambung, usus, dan penyerapan hasil penguraian tersebut melalui dinding usus serta penyebarannya ke seluruh bagian tubuh yang memerlukannya (Muhammad Wirahadikusumah, 1985 : 1) Anabolisme dibedakan dengan katabolisme dalam beberapa hal: anabolisme merupakan proses sintesis molekul kimia kecil menjadi molekul yang lebih besar, sedangkan katabolisme adalah sebaliknya, yaitu penguraian molekul besar menjadi molekul kecil: anabolisme adalah proses yang membutuhkan energy sedangkan katabolisme melepas energy: anabolisme merupakan reaksi reduksi, sedangkan katabolisme merupakan reaksi oksidasi: seringkali hasil anabolisme merupakan senyawa pemula untuk proses katabolisme (Muhammad Wirahadikusumah, 1985 : 1).
