Fisiologi Pencernaan: Pengantar

Baik, inilah catatan belajar yang dibuat dari teks tersebut:

Pengantar Fisiologi Pencernaan

• Hewan mengonsumsi makanan yang mengandung nutrisi seperti monosakarida, asam amino, dan asam lemak dalam bentuk kimia dan fisik yang kompleks.
• Saluran gastrointestinal mengurangi makanan menjadi molekul sederhana dan mentransfernya ke darah untuk metabolisme seluler.

Proses Pencernaan

• Pemecahan makanan melibatkan proses fisik (mekanis) dan kimiawi.
• Saluran pencernaan menyerap mikronutrien (garam, vitamin) agar tersedia bagi sel-sel tubuh.
• Secara struktural, saluran pencernaan adalah tabung otot panjang yang membentang dari mulut ke anus, terdiri dari lapisan otot polos (melingkar & longitudinal) dan dilapisi epitel sebagai penghalang selektif.
• Kontraksi otot polos di dinding saluran pencernaan memberikan kekuatan untuk memindahkan digesta, proses yang disebut motilitas gastrointestinal.

Regulasi Motilitas Gastrointestinal

• Motilitas gastrointestinal diatur oleh sistem saraf otonom, hormon gastrointestinal, dan sistem saraf enterik.
• Hormon gastrointestinal dilepaskan dari sel enteroendokrin di lapisan epitel, yang dapat merangsang atau menghambat otot polos gastrointestinal.
• Pelepasan hormon ini sifatnya lokal dan merespons digesta dalam lumen, dikoordinasikan dengan menelan dan mencerna makanan.
• Sistem saraf enterik mengandung pleksus saraf di antara lapisan otot polos, yang mencakup neuron lengkap untuk refleks independen.
• Keberadaan makanan dan distensi mengaktifkan sistem saraf enterik.
• Ketiga mekanisme tersebut mengatur sekresi kelenjar di saluran pencernaan dan organ aksesori (kelenjar ludah, hati, pankreas), dimana kepentingannya bervariasi di setiap bagian saluran.
• Sistem saraf otonom memicu sekresi saliva, sedangkan hormon gastrointestinal memulai sekresi empedu.

Prehensi dan Mastikasi

• Prehensi adalah tindakan memasukkan makanan ke dalam mulut, menggunakan organ prehensi seperti gigi, bibir, dan lidah yang bervariasi menurut spesies (bibir pada kuda, lidah pada sapi dan domba, moncong pada babi).
• Tipe gigi, susunan rahang, dan kebiasaan mengunyah (mastikasi) berbeda menurut spesies dan makanan.
• Karnivora memiliki gigi sederhana untuk menggigit, sedangkan herbivora mengunyah terus menerus dengan rahang atas yang lebih besar.
• Mastikasi dapat dikontrol secara sadar, meskipun keberadaan makanan memicu refleks mastikasi.

Saliva

• Saliva terdiri dari air, elektrolit, lendir, dan enzim.
• Air dan lendir melunakkan dan melumasi ingesta, memfasilitasi mastikasi dan menelan.
• Lisozim dalam saliva memiliki efek antibakteri.
• Amilase, enzim pencerna pati, hadir dalam saliva omnivora dan kuda, tetapi tidak ada dalam ruminansia dan karnivora.
• Sapi menghasilkan saliva dalam jumlah besar ( > 200 liter/hari) untuk mempertahankan konsistensi rumen dan mencegah timbulnya buih.
• Saliva ruminansia cenderung memiliki pH tinggi dan kaya akan bikarbonat dan fosfat, yang menetralkan asam fermentasi untuk mencegah pH rumen terlalu asam.
• Saraf parasimpatis meregulasi sekresi saliva dipicu oleh melihat, mencium makanan atau keberadaan makanan di rongga mulut.

Penelanan (Deglutisi)

• Penelanan terdiri dari tiga tahap: -Tahap 1: Air/makanan di mulut dikontrol secara sadar untuk membentuk bolus, yang kemudian dipindahkan ke atas lidah yang terangkat, palatum lunak terangkat dan kemudian mendorong bolus ke faring. -Tahap 2: Bolus merangsang reseptor tekanan di dinding faring, memicu fase kedua di mana pernapasan terhenti secara refleks, laring menutup dan maju, epiglotis menutup laring, dan faring memendek dengan kontraksi peristaltik. -Tahap 3: Peristaltik esofagus memindahkan makanan padat dan semi padat di sepanjang esofagus, dengan cairan bergerak lebih cepat melalui efek semprotan.

Muntah (Emesis)

• Muntah adalah respons protektif yang bertujuan membuang ingesta berbahaya dari lambung dan usus kecil, yang dikontrol oleh pusat refleks muntah di batang otak.
• Emetik dapat menyebabkan muntah.
• Proses muntah melibatkan relaksasi sfingter, diikuti oleh antiperistaltik yang mendorong isi usus ke lambung.
• Muntah melibatkan relaksasi sfingter esofagus, penutupan glottis, kontraksi otot perut, dan gerakan palatum lunak untuk mencegah regungitasi.

Pencernaan Ruminansia dan Fermentasi

• Ruminansia memiliki lambung depan yang berfungsi untuk pencernaan fermentatif.
• Mamalia tidak dapat mencerna karbohidrat kompleks (selulosa & hemiselulosa) karena tidak menghasilkan enzim selulase.
• Lambung depan menyediakan lingkungan bagi bakteri, protozoa, dan mikroba yang penghasil selulase untuk memecah selulosa dan hemiselulosa.
• Pencernaan mikrobial berlangsung dalam kondisi anaerob, yang disebut pencernaan fermentatif.
• Asam lemak volatil (VFA), seperti asam asetat, propionat, dan butirat yang dihasilkan dari fermentasi karbohidrat, diserap langsung dari lambung depan dan merupakan sumber energi utama bagi ruminansia.
• VFA juga digunakan untuk sintesis lemak susu selama menyusui.
• Metana dan CO2 dihasilkan dari pencernaan fermentatif dan terakumulasi di rumen retikulum.
• Protein dalam ransum merupakan sumber nutrisi bagi mikroba lambung depan, yang menggunakannya untuk menghasilkan protein mikrobial, yang kemudian dicerna di abomasum dan usus kecil.
• Protein mikrobial dapat dihasilkan dari nitrogen non-protein (urea dan amonia).
• Produk sampingan mikroba termasuk vitamin yang larut dalam air.
• Motilitas lambung depan meliputi kontraksi rumen dan retikulum yang mengaduk isinya untuk fermentasi yang efisien dan mendorong ingesta cair ke abomasum.
• Pola kontraksi tambahan memindahkan gas ke bagian kranial rumen untuk eruktasi.
• Ruminasi memungkinkan hewan mengonsumsi makanan dengan cepat dan mengunyahnya di kemudian hari melalui regurgitasi, remastikasi, insalivasi ulang, dan reswallowing.
• Regurgitasi melibatkan kontraksi retikulum, sfingter antara esofagus dan relaksasi lambung dan diawali dengan inspirasi.

Rumen

• Tekanan di esofagus lebih rendah daripada di rumen.
• Sapi menghabiskan rata-rata 8 jam sehari untuk ruminasi, dengan setiap siklus membutuhkan waktu sekitar 1 menit.
• Ruminasi sebagian besar dikontrol refleks dan dapat dihentikan secara sengaja atau sukarela.
• Sentuhan makanan dengan dinding retikulum dan kardia merangsang ruminasi.
• Pada ruminansia muda, menyusui merangsang refleks penutupan alur retikuler sehingga susu melewati omasum langsung ke abomasum.
• Memberi susu dari ember menyebabkan susu bisa masuk ke rumen dan berakibat mengganggu pencernaan.
• Pemberian air susu dengan dot pada ember dapat mencegah air susu masuk ke rumen.
• Peran alur retikuler pada hewan dewasa sebagian besar tidak diketahui.
• Refleks penutupan dapat diinduksi dengan pemberian natrium klorida yang tinggi pada sapi dan tembaga sulfat pada domba.

Omasum

• Omasum memiliki lembaran-lembaran (omentum) dengan papila seperti kait kecil dan terkait erat dengan proses penggilingan makanan.
• Stimulasi nervus vagus memicu kontraksi dinding yang kuat di omasum, tetapi gerakan omental terbatas.

Kelenjar Lambung dan Sekresi

• Gastric juice/ Gastric pits merupakan sekresi kombinasi zat ke dalam lambung oleh kelenjar dan sel epitel lambung di mukosa lambung.
• Gastric juice terdiri dari air, HCl, mukus, faktor intrinsik, pepsinogen (enzim proteolitik, bentuk tidak aktif pepsin), renin.
• Sekresi jus lambung diregulasi oleh fase sefal, lambung, dan usus.
• Fase sefalik dipicu oleh penglihatan, penciuman, atau rasa makanan, melibatkan stimulasi nervus vagus.
• Fase lambung dipicu oleh masuknya makanan ke dalam lambung, merangsang pelepasan gastrin dan histamin, yang memicu sel parietal untuk menghasilkan HCl.
• Sekresi HCl yang paling efisien memerlukan gastrin, histamin, dan asetilkolin.
• Reseptor histamin pada sel parietal (H2) berbeda dari reseptor alergi (H1).
• Antagonis H2 menurunkan sekresi HCl.
• Antihistamin yang digunakan untuk alergi tidak mengganggu pencernaan.
• Fase usus melibatkan masuknya makanan ke dalam duodenum, memicu pelepasan sekretin.
• Pada mamalia, gastric juice pHnya mencapai 2 atau kurang berfungsi sebagai proteksi menekan pertumbuhan mikroorganisme serta menghambat sekresi HCl untuk mencegah pH yang sangat asam.

Pepsinogen dan Pepsin

• Pepsinogen akan teraktivasi oleh pH dan akan membentuk pepsin yang kemudian akan mengaktifkan pepsinogen yang lebih banyak.
• pH yang rendah akan memicu aktivitas pepsin dengan pH 1,3-5
• Sel peptic atau chief mensekresikan pepsinogen yang memicu pencernaan protein di lambung.

Perlindungan Lapisan Mukosa Lambung

• Lapisan mukosa di lambung akan menutupi epitel yang melapisi dinding lambung.
• Peran mucus adalah untuk mencegah kerusakan lapisan epitel lambung dari rendahnya pH cairan lambung.
• Sekresi mucus dirangsang oleh prostaglandin yang diproduksi secara lokal di dinding lambung dan dihambat oleh OAINS.
• Dosis OAINS akan menyebabkan kejadian gastric ulcer dan rendahnya produksi mucus sebagai proteksi pada dinding lambung.

Renin

• Renin enzim yang ditemukan dalam gastric juice di abomasum anak ruminansia.
• Fungsi renin akan mengkoagulasi susu sehingga kecepatan perjalanan air susu disepanjang saluran gastrointestinal berkurang.

Faktor intrinsik

• Faktor instrinsik yaitu vit. B12 mengikat menuju ke ileum dan terjadi absobsi.

Gerakan Lambung

• Gerakan lambung menghasilkan gerakan untuk mencampur ingesta dengan gastric juice dan akan mencairkan ingesta lebih banyak.

Kontraksi Mukosa Lambung

• Lambung secara periodik akan menghasilkan kontraksi peristaltik yang dimulai dari regio cardia dan semakin kuat hingga tiba di antrium pyloric.
• Mencampur dan menggiling ingesta setelah melewati sfingter pyloric, masuk ke duodenum

Penampilan Chyme

• Ingesta yang didorong masuk ke duodenum = chyme yang memiliki penampilan yang seperti bubur memiliki bentuk campuran semisolid dari makanan, air dan gastric juice.
• Gastrin akan memicu semua motilitas lambung untuk tujuan me-mixing isi lambung (Gastric phase).
• Cholecystokinin, secretin dan gastric inhibitory peptide memicu penguatan kontraksi pada sfingter pyloric dan pengosongan lambung akan terhambat (Intestinal phase).
• Ketiga hormon duodenum ini (cholecystokinin, secretin dan gastric inhibitory peptide akan terangsang sekresinya dan menghambat sekresi asam.
• Carnivora akan mengalami rangsangan gastricmotility terjadi setelah makan. Dan, kuda bisa terjadi selama 24 jam.
• Puasa akan meningkatkan amplitudo kontraksi lambung = Huger contraction. Yang mana berlangsung karena meningkatkan input parasimpatis. Pada manusia akan mencapai maksimum setelah 3 tanpa makan kemudian mereda. Hunger contraction pada kuda terjadi sekitar 5 jam setelah makan berhunungan dengan kadar gula darah.

Usus Kecil

• Usus Kecil merupakan tempat utama pencernaa dan absorbsi makanan.
• Intestinal Juice berasal dari usus kecil terdiri dari garam dan air yang berperan mengencerkan makanan.
• Mukosa usus terdiri dari Lieberkuhn dan Glands duodenal menghasilkan mucus dan hanya ditemukan di duodenum.
• Prinsip di usus adalah Segmentasi dan Peristaltik.
• Segmentasi berlangsung jika ada di intestin dan secara lokal terjadi bergantian relaksasi dan kontraksi. Tujuan segmentasi untuk mencampur digesta.
• Peristaltik adalah untuk membersihkan usus dari makanan dan meningkat saat puasa.

Pankreas Eksokrin dan Sekresi

• Sekresi eksokrin terutama terdiri dari enzim pencernaan dan sodium.
• Sel Acinar di pankreas akan mensekresi enzim.
• Sel melapisi duktus akan mensekresi Sodium Bicarbonat dialirkan.
• Garam akan menyesuaikan pH ke level normal.
• Epithel akan diproteksi dari Ph rendah dan tinggi cocok keefektiva enzim pencernaan.
• Hormon secretin akan meningkatkan sekresi.
• Tripsin dan kemotripsin akan memecah protein.
• Kemudian Tripsinogen akan mengaktifkan enterokinase yang ditemukan di intestin.
• Pankreas akan menskresi amylase yang akan mencerna karbohidrat. Enzim ini disekresikan secara aktif.
• Amylase akan mencerna tepung menjadi oligosakarida pada glukosa (2-4 monosakarida). Maltase dan Sucrase akan dicerna Oligosakarida menjadi Monosakarida.

Lipase

• Enzim menghidrolisis trigleserida dan diasam ke glycerol. Membutuhkan empedu untuk emulsifikasi terlebih dahulu.
• Laktase diproduksi oleh hewan yang lebih muda dan memecahkan laktose gula.

Kontrol sekresi eksorin bergantung pada rangsangan nervus yang diinervasi pankreas yang mengandung 3 jenis hormon yaitu sekertin dan gastrin akan mensekresi Kinin dari sel mucosa.

• Chalecytokinase dan secretin juga feedback ke lambung akan membantu memecah enzim.

Hati

• Liver berfungsi sebagai Sekresi Empedu.
• Sel hati menghasilkan empedu berupa larutan larutan garam kuning kehijauan, tersusun terutama dari garam empedu, cholesterol, phospholipids (lecithin) & pigmen empedu (bilirubin).
• Hepatosit mensintesis garam empedu yang kemudian akan mensekresi garam kepada trigliserida.
• Liver akan memproduksi garam di pencernaan.

Asam Empedu

• Asam empedu mengurang ukuran droplet untuk menghidrolisis atau lipase yang efektif.

Misel

• Bentuk bagian akan menjadi intestial dengan kandungan lipid, garam dll.
• Hewan mamalia kecuali kuda akan membuat empedu disimpan di kantung empedu yang terkandung di kantung empedu.
• Kuda tidak punya kantung empedu tapi terus mengalir sehingga liver ke doudenum.
• Kantung empedu akan dikeluarkan ke duodenum lalu menjadi kental saat di simpan.