Mekanisme Pencernaan dan Fungsi Usus Halus serta Kaitannya dengan Demam Tifoid Budi Hartono 102013079/C6 Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana Jl. Arjuna Utara No. 6 Jakarta 11510 Telephone: (021) 5694-2061 (hunting), Fax: (021) ( 021) 563-1731 Email:
[email protected] [email protected]
Pendahuluan Tubuh manusia memerlukan energi untuk dapat terus melakukan metabolism. Energi yang diperlukan itu didapat dari konsumsi makanan yang berasal dari luar tubuh. Agar makanan tersebut dapat diserap dengan baik, diperlukan proses pencernaan. Proses ini akan mengubah makanan dari yang bermolekul besar menjadi molekul lebih kecil yang dapat diserap dan dibawa oleh darah ke seluruh bagian tubuh. Untuk melakukan proses pencernaan ini dibutuhkan saluran pencernaan (mulut, oesophagus, lambung, usus halus, usus besar, rectum dan anus) dan juga organ – organ tambahan (hati, kandung empedu, pancreas, kelenjar ludah, gigi, lidah). Hasil akhir dari proses pencernaan yang dilakukan tubuh manusia adalah berupa feces yang dikeluarkan melalui proses defekasi. Sedangkan salah satu gangguan pencernaan adalah demam tifoid atau yang kita kenal dengan sebutan tifus, merupakan penyakit endemik di Indonesia yang disebabkan oleh infeksi sistemik kuman Salmonella thypi. Kuman masuk melalui makanan/minuman, setelah melewati lambung kuman mencapai usus halus dan setelah itu menembus dinding-dinding usus halus hingga mencapai area yg disebut Plaques Peyeri. Kuman kemudian ikut larut dengan aliran pembuluh limfe mesenterial ke dalam sirkulasi darah. Lambung / Gaster Ada tiga lapisan jaringan dasar pada struktur histologi lambung, yaitu mukosa, submukosa, dan jaringan muskularis beserta modifikasinya. Lambung dibagi menjadi tiga bagian yaitu fundus, corpus, pylorus. Pada bagian fundus, lapisan mukosa lambung dilapisi oleh epitel selapis torak. Sumur – Sumur – sumur sumur lambung juga terdapat di simi berupa celah diantara dua tonkolan mukosa. Pada dasar sumur terdapat muara kelenjar kubah (kelenjar fundus). Dapat ditemukan juga beberapa macam sel pada bagian ini, yaitu sel leher mucus, sel 1
parietal, sel chief. Pada bagian pylorus, epitel yang melapisinya sama dengan epitel kubah yaitu selapis torak. Pylorus mempunyai sumur – sumur lambung yang dalam. Di dalam lamina propia terdapat nodule limfatici yang kadang meluas sampai ke lapisan submukosa. Lapisan oto yang melingkar amat tebal karena membentuk otot lingkar karena membentuk otot lingkar yaitu sfingter pilorus. Sekresi lambung distimulasi oleh sekresi gastrin duodenum sehingga dapat berlangsung selama beberapa jam. Gastrin ini dihasilkan oleh bagian atas (duodenum) usus halus dan dibawa dalam sirkulasi menuju lambung. 1
Struktur usus halus Usus halus merupakan tabung kompleks, berlipat-lipat yang membentang dari pilorus sampai katup ileosekal. Pada orang hidup panjang usus halus sekitar 12 kaki (22 kaki pada kadaver akibat relaksasi). Usus ini mengisi bagian tengah dan bawah rongga abdomen. Ujung proksimalnya bergaris tengah sekitar 3,8 cm, tetapi semakin ke bawah lambat laun garis tengahnya berkurang sampai menjadi sekitar 2,5 cm. Usus halus terdiri dari 3 bagian yaitu yang pertama duodenum. Duodenum bentuknya melengkung seperti kuku kuda. Pada lengkungan ini terdapat pankreas. Pada bagian kanan duodenum merupakan tempat bermuaranya saluran empedu (duktus koledokus) dan saluran pankreas (duktus pankreatikus), tempat ini dinamakan papilla vateri. Dinding duodenum mempunyai lapisan mukosa yang banyak mengandung kelenjar brunner untuk memproduksi getah intestinum. Panjang duodenum sekitar 25 cm, mulai dari pilorus sampai jejunum. Yang kedua yaitu jejunum. Jejunum panjangnya 2-3 meter dan berkelok-kelok, terletak di sebelah kiri atas intestinum minor. Dengan perantaraan lipatan peritoneum yang berbentuk kipas (mesentrium) memungkinkan keluar masuknya arteri dan vena mesentrika superior, pembuluh limfe, dan saraf ke ruang antara lapisan peritoneum. Penampang jejunum lebih lebar, dindingnya lebih tebal, dan banyak mengandung pembuluh darah. Dan yang ketiga yaitu ileum yang ujung batas antara ileum dan jejunum tidak jelas, panjangnya ±4-5 m. Ileum merupakan usus halus yang terletak di sebelah kanan bawah berhubungan dengan sekum dengan perantaraan lubang orifisium ileosekalis yang diperkuat sfingter dan katup valvula ceicalis (valvula bauchini) yang berfungsi mencegah cairan dalam kolon agar tidak masuk lagi ke dalam ileum. 2,3
2
Gambar 1. Usus Halus
Vaskularisasi Duodenum Vaskularisasi duodenum baik arteri maupun vena nya terbagi menjadi 2. Utk duodenum pars superior hingga duodenum pars descendens diatas papilla duodeni major (muara ductus pancreticus major), divaskularisasi oleh R. superior a. pancrearicoduodenalis cabang dr a. gastroduodenalis, cabang dr a. hepatica communis, cabang dr triple hallery yg dicabangkan dr aorta setinggi Vertebae Thoracal XII – Vertebrae Lumbal I. dan aliran vena nya lgsg bermuara ke system portae. 4 Sedangkan dibawah papilla duodeni major, duodenum divaskularisasi oleh R. duodenalis a. mesenterica superior yg dicabangkan dr aorta setinggi Vertebrae Lumbal I. Sedangkan aliran vena nya bermuara ke v. mesenterica superior. 5
Persarafan Duodenum Duodenum di innervasi oleh persarafan simpatis oleh truncus sympaticus segmen thoracal VI-XII, sdgkn persarafan parasimpatis nya oleh n. vagus (n. X)
Vaskularisasi Jejunum Ileum
3
Jejunum divaskularisasi oleh vasa. Jejunales dan ileum divaskularisasi oleh vasa ileales. Dimana a. jejunales dan a. ileales sama2 merupakan cabang dr a. mesenterica superior yg dicabangkn dr aorta setinggi Vertebrae Lumbal I. Sedangkan v. jejunales dan v. ileales jg sama2 bermuara ke v. mesenterica superior.
Gambar 2. Jejunum & ileum
Persarafan Jejunum dan Ileum Jejunum dan ileum memiliki innervasi yg sama yaitu parasimpatis oleh n. vagus dan simpatis oleh plexus mesenterica superior dr medulla spinalis segmen thoracal VI – XII.
Mikroskopik Usus Halus Dalam usus halus terdapat plika sirkularis, lipatan atau peninggian mukosa (dengan inti submukosa) permanen, berjalan berpilin dan menjulur kedalam lumen usus, plika yang paling besar terdapat di bagian proximal usus halus yang merupakan tempat sebagian absorpsi berlangsung dan semakin mengecil ke arah ileum. Tedapat vili intestinalis, tonjolan permanen mirip jari pada lamina propia mukosa yang juga terjulur ke arah lumen. Vili ditutupi epitel selapis silindris dan lebih banyak terdapat di bagian proximal usus, dalam vili intestinalis sendiri terdapat mikrovili, juluran sitoplasma yang menutupi apex sel-sel absorptif usus. Di dalam usus makin ke distal terdapat sel-sel goblet.
4
Kelenjar usus halus juga mengandung kelenjar intestinal (kelenjar Leiberkuhn). Kelenjar-kelenjar ini terletak dimukosa usus dan bermuara kedalam lumen usus pada dasar vili. Epitel permukaan vili juga ikut melapisi kelenjar intestinal. Pada kelenjar intestinal terdapat sel paneth yang ditandai dengan granula eosinofili di sitoplasmanya. Pada dinding terminal ujung usus halus, yaitu ileum terdapat banyak agregat limfonoduli yang berhimpitan disebut Plaque Payeri.
Gambar 3. Mikroskopis jejunum Dinding duodenum terdiri atas empat lapisan : (1) mukosa dengan epitel pelapisnya, lamina propia dan mukosa muskularis, submukosa terdapat kelenjar duodenale (brunner). Lapisan mukosa dari duodenum sendiri terdapat tonjolan yang disebut vili, epitel berupa selapis sel silindris dengan mikrovili. Dalam lamina propia mengandung kelenjar intestinal, kelenjar ini bemuar kedalam ruang antarvili. Lamina propia juga mengandung serat-serat jaringan ikat halus, dan jaringan limfonodus. Muskularis eksterna, terdiri atas lapisan sirkular dalam dan lapisan longitudinal luar. Di antara kedua lapisan tersebut terdapat sel-sel ganglion parasimpatis pleksus saraf mienterikus (auerbach).
5
Gambar 4. Mikroskopis duodenum Pada jejunum memiliki vili yang banyak dan panjang-panjang dibanding dengan duodenum, terpotong menurut aneka bidang bidang irisan dan sebuah lipatan permanen besar usus halus, yaitu plika sirkularis. Baik mukosa dan submukosa ikut membentuk plika sirkularis. Terdapat kelenjar intestinal meluas ke dalam lamina propia, kelenjar ini berhimpitan dan bermuara di ruang antarvili.6
Gambar 5. Mikroskopis ileum
Fungsi Usus Halus Usus halus atau usus kecil adalah bagian dari saluran pencernaan yang terletak di antara lambung dan usus besar. Dinding usus kaya akan pembuluh darah yang mengangkut zat-zat yang diserap ke hati melalui vena porta. Dinding usus melepaskan lendir (yang
6
melumasi isi usus) dan air (yang membantu melarutkan pecahan-pecahan makanan yang dicerna). Dinding usus juga melepaskan sejumlah kecil enzim yang mencerna protein, gula dan lemak. Di dalam usus halus terdapat kelenjar yang menghasilkan getah usus yang menyempurnakan makanan yaitu Enterokinase mengaktifkan enzim proteolitik, Eripsin menyempurnakan pencernaan protein menjadi asam amino, Laktase mengubah laktosa menjadi monosakarida, Maltose mengubahmaltosa menjadi monosakarida, dan Sukrose mengubah sukrosa menjadi monosakarida.
Mekanisme Pencernaan di Usus Halus Proses motalitas yang terjadi di dalam usus halus mencakup: (1) Segmentasi: merupakan proses mencampur dan mendorong secara perlahan kimus. Kontraksi segmental mendorong kimus ke depan dan ke belakang. Segmentasi lebih sering terjadi di bagian awal usus halus daripada di bagian akhir, maka lebih banyak kimus yang terdorong ke depan daripada ke belakang. Selama proses ini kimus mengalami proses maju mundur sehingga terjadi pencampuran dan penyerapan yang optimal. (2) 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. 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. Tiga
enzim
proteolitik
yang
dihasilkan
oleh
pankreas
adalah
tripsinogen,
kimotripsinogen, dan prokarboksipeptidase, yang masing-masing disekresikan dalam bentuk inaktif. Tripsinogen, diaktifkan oleh enzim enterokinase menjadi tripsin. Senyawa protein diubah oleh tripsin menjadi dipeptida. Kimotripsinogen, diaktifkan oleh tripsin menjadi kimotripsin yang berfungsi membantu tripsin.
Penyerapan Karbohidrat Karbohidrat makanan dicerna di usus halus untuk diserap terutama dalam bentuk disakarida maltosa (produk pencernaan polisakarida), sukrosa dan laktosa. Diskaridase yang terletak di membran brush border sel epitel usus meneruskan penguraian disakarida ini menjadi unit-unit monosakarida yang dapat diserap yaitu glukosa, galaktosa, dan fruktosa. Glukosa dan galaktosa diserap oleh transpor aktif sekunder, di mana pembawa kotranspor di membran luminal memindahkan monosakarida dan Na + dari lumen ke dalam interior sel usus. Bekerjanya membawa kotranspor ini, yang tidak secara langsung menggunakan energi, bergantung pada gradien konsentrasi Na + yang tercipta oleh pompa
7
Na+-K + basolateral yang menggunakan energi. Glukosa setelah dipekatkan di sel oleh pembawa kotranspor, meninggalkan sel menuruni gradien konsentrasi melalui pembawa pasif di membran basolateral masuk ke darah di dalam villus, selain terjadi penyerapan glukosa melalui sel oleh pembawa kotranspor, terdapat bukti bahwa cukup banyak glukosa melintasi sawar epitel melalui taut erat yang bocor di antara sel-sel epitel. Fruktosa diserap kedalam darah hanya dengan difusi terfasilitasi (transpor pas if yang diperantarai oleh pembawa).
Gambar 6. Pencernaan dan penyerapan lemak
Penyerapan Protein Baik protein yang dicerna (dari makanan) maupun protein endogen ( di dalam tubuh) yang masuk ke lumen saluran cerna dai 3 sumber berikut dicerna dan diserap: (1) enzim pencernaan, yang semuanya adalah protein yang di sekresikan ke dalam lumen, (2) protein di 8
dalam sel yang terdorong hingga lepas dari vilus ke dalam lumen selama proses pertukaran mukosa, (3) sejumlah kecil protein plasma yang normalnya bocor dari kapiler ke dalam lumen saluran cerna. Sekitar 20 sampai 40 g protein endogen masuk ke lumen setiap hari dari ketiga sumber ini. Jumlah ini dapat berjumlah lebih dari jumlah protein yang berasal dari makanan. Semua protein endogen yang harus dicerna dan diserap bersama dengan protein makanan untuk mencegah terkurasnya simpanan protein tubuh. Asam-asam amino yang diserap dari protein makanan dan endogen terutama yang digunakan untuk membentuk protein baru di tubuh. Protein yang disajikan ke usus halus untuk diserap terutama berada dalam bentuk asam amino dan beberapa potongan kecil peptida. Asam amino diserap menembus sel usus oleh transpor aktif sekunder, serupa dengan penyerapan glukosa dan galaktosa. Karena itu, glukosa, galaktosa dan asam amino dapat “tumpangan gratis” untuk masuk transpo Na + yang membutuhkan energi. Peptida kecil memperoleh jalan masuk melalui pembawa yang berbeda dan diuraikan menjadi asam-asam amino konstituennya oleh amino peptidase di dalam membran brush border atau oleh peptidase intrasel. Seperti monosakarida, asam amino masuk ke anyaman kapiler di dalam vilus. 1
Gambar 7. Pencernaan dan penyerapan protein
9
Enzim – enzim yang bekerja pada system pencernaan Enzim merupakan katalis organic dan termasuk protein globular. Enzim bekerja melalui penggabungan dengan substrat pada suatu tempat aktif yang spesifik untuk membentuk suatu zat berupa kompleks enzim – substrat yang kemudian berdisosiasi menjadi enzim bebas dan produk (hasil reaksi). Dalam sistem pencernaan, terdapat sejumlah enzim yang digunakan untuk mengkatalis molekul-molekul makanan besar menjadi molekulmolekul kecil. Enzim-enzim tersebut digunakan untuk mencerna tiga bahan makanan utama yaitu karbohidrat, protein, dan lemak. Enzim
Sumber sekresi
Peranan
Amilase saliva
Kelenjar saliva
Zat tepung => maltose
Amilase pancreas
Pancreas
Zat tepung => maltose dan
Karbohidrat
disakarida Maltase
Usus halus
Maltosa => glukosa
Sukrase
Usus halus
Sukrosa
=>
glukosa
dan
=>
glukosa
dan
fruktosa Laktase
Usus halus
Laktosa galaktosa
Protein Pepsin
Gaster
Protein => polipeptida
Tripsin
Pancreas
Protein
dan
peptide
=>
peptide yang lebih kecil Peptidase
Usus halus
Dipeptide => asam amino
Pancreas
Trigliserida=>monogliserida
Lemak Lipase pancreas
dan asam lemak Lipase usus
Usus halus
Monogliserida
=>
asam
lemak dan gliserol Tabel 1. Daftar enzim – enzim pencernaan
Kesimpulan Jika seseorang makan tentu akan melewati proses – proses pencernaan, yang diawali dari mulut hingga ke anus. Dari mulut pun sudah terdapat enzim – enzim yang menunjang 10
proses pencernaan. Di lambung juga ada HCL yang akan mengaktifkan enzim pepsinogen menjadi pepsin. Lalu semua akan diserap di usus halus, yang lemak di lumen dari usus, sedangkan yang karbohidrat dan protein di brush border. Apabila seseorang terkena demam typhoid, maka tentu ada bakteri salmonella thypi yang tentu memicu terjadinya typoid ini. Yang terjadi gangguan adalah organ usus halusnya tepatnya di bagian plaques peyeri. Dimana bakteri tersebut mengeluarkan toksin yang cukup berbahaya.
Daftar pustaka 1.
Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke system. 6 Ed. Jakarta: EGC; 2011.H.654-65.
2.
Wibowo DS. Anatomi Tubuh Manusia. Jakarta: Grasindo; 2000. h. 84-5.
3.
Widjaja H. Anatomi abdomen. Edisi 1. Jakarta: EGC; 2009. h. 53-88
4.
Moore KL . Anatomi Klinis Dasar. In : Agur AMR. Sistem Digestivus. Jakarta: EGC; 2002.h.83-7.
5.
Snell RS. Anatomi klinik untuk mahasiswa kedokteran. J akarta: EGC; 2006. H.148-52.
6.
Junqueira LC, Carneiro J. Histologi dasar teks dan atlas saluran cerna. Jakarta: EGC ; 2007. H.278-307.
11
