Artikel ini sudah dibaca 37900 kali!

Sebesar 7 liter cairan disekresikan oleh sistem pencernaan sepanjang hari yang tersusun dari air dan ion-ion, utamanya , K+, Cl-, HCO3- dan H+.1 Sejumlah getah pencernaan disekresikan ke rongga saluran cerna oleh kelenjar-kelenjar eksokrin yang menghasilkan sekret spesifik. Masing-masing sekret pencernaan terdiri atas air, elektrolit, dan konstituen organik spesifik yang penting dalam proses pencernaan seperti enzim, garam empedu, atau mukus. Sekresi semua getah pencernaan membutuhkan energi baik untuk transport aktif beberapa bahan mentah ke dalam sel, maupun sintesis produk sekretori oleh retikulum endoplasma. Pada stimulasi neural atau hormonal yang tepat, sekret dilepaskan ke dalam rongga saluran cerna. Selain itu, sel endokrin yang terletak di dinding saluran cerna mensekresikan hormon gastrointestinal ke dalam darah yang membantu mengontrol motilitas pencernaan dan sekresi kelenjar eksokrin. 2

Sekresi asam. Sel parietal dalam di kelenjar gastric mensekresikan asam hidroklorida ke dalam lumen lambung. Sekresi asam di lambung rata-rata 1-3 liter per hari dan bisa membuat pH lumen menjadi sebesar 1. Sementara itu, pH sitoplasma sel parietal adalah sekitar 7,2 yang berarti sel memompa H+melawan gradien konsentrasi yang mencapai 2,5 juta kali lebih terkonsentrasi di lumen.

Proses pemompaan dimulai saat H+ dari air di dalam sel parietal dipompa ke dalam lumen lambung oleh H+-K+-ATPase bertukaran dengan K+ yang masuk ke dalam sel. Cl- kemudian mengikuti H+ melalui kanal klorida yang terbuka, menghasilkan sekresi HCl oleh sel. Sementara asam disekresikan ke dalam lumen, bikarbonat yang dibuat dari CO2 dan OH- air diserap ke dalam darah. Aktivitas buffer dari HCO3- membuat darah yang meninggalkan lambung kurang asam, menghasilkan ‘alkaline tide’ yang bisa diukur ketika makanan dicerna.

Asam lambung sangat penting untuk mengaktivasi pepsinogen menjadi pepsin serta melakukan denaturasi protein supaya mudah dicerna. 1

Sekresi Bikarbonat. Sekresi bikarbonat ke dalam duodenum menetralkan asam yang masuk dari lambung. Sejumlah kecil bikarbonat disekresikan oleh sel duodenal, tetapi kebanyakan dihasilkan oleh pankreas yang menghasilkan larutan NaHCO3. Bagian eksokrin pankreas terdiri dari lobulus yang disebut acini. Sel asinar mensekresikan enzim pencernaan dan sel duktus mensekresikan larutan NaHCO3. Pankreas juga mensekresikan hormon dari sel islet yang terselip di antara sel-sel asinar.

Produksi bikarbonat membutuhkan enzim carbonic anhydrase dengan kadar yang tinggi. Bikarbonat yang dihasilkan dari CO2 dan air disekresikan oleh pertukaran apikal Cl--HCO3-. Klorida masuk ke dalam sel pada kotransporter NKCC basolateral dan keluar melalui kanal CFTR apikal. Cl- luminal kemudian masuk kembali ke dalam sel bertukaran dengan HCO3- yang memasuki lumen. Ion hidrogen dihasilkan bersamaan dengan bikarbonat yang meninggalkan sel pada pertukaran Na+-H+ basolateral. H+ kemudian direabsorpsi ke dalam sirkulasi intestinal membantu keseimbangan HCO3- yang memasuki darah saat sel parietal mensekresika H+ ke dalam lambung.

Pergerakan sodium dan air pada jaringan ini diproses secara pasif, dikendalikan oleh gradien elektrokimia dan osmosis. Pergerakan ion negatif dari ECF ke lumen menarik Na+, yang menurunkan gradien elektrokimia melalui hubungan antar sel yang bocor. Sekresi Na+ dan HCO3- ke dalam lumen menghasilkan gradien osmosis, dan air mengikuti melalui peristiwa osmosis. Hasil bersihnya adalah sekresi larutan sodium bikarbonat.

Sekresi NaCl.Sel Crypt pada usus halus dan kolon mensekresikan larutan isotonik NaCl yang bercampur dengan mukus yang disekresikan oleh sel goblet untuk membantu melumasi gut. Sekresi Cl- sama seperti pada sel pankreas. Klorida dari ECF memasuki sel melalui transporter NKCC, kemudian keluar ke dalam lumen melalui kanal CFTR apikal.

Enzim Pencernaan Disekresikan Ke dalam Lumen1

Enzim pencernaan disekresikan oleh kelenjar eksokrin (kelenjar saliva dan pankreas) maupun sel epitelial pada mukosa lambung dan usus halus. Enzim merupakan protein yang disintesis retikulum endoplasma kasar, dipaket oleh komplek golgi ke dalam vesikula sekretori dan kemudian disimpan sampai dibutuhkan. Sesuai permintaan, mereka dikeluarkan melalui eksositosis.

Beberapa enzim pencernaan disekresikan ke dalam sebuah bentuk proenzyme yang belum aktif, dikenal juga sebagai zymogens. Zymogen harus diaktifkan terlebih dahulu sebelum bisa digunakan. Aktivasi yang lambat ini menyebabkan enzim dapat disimpan dalam sel tanpa merusak sel. Jalur kontrol untuk pelepasan enzim bervariasi meliputi sinyal neural, hormonal dan parakrin. Biasanya, stimulasi neuron parasimpatik pada nervus vagus meningkatkan sekresi enzim.

Sel Terspesialisasi Mensekresikan Mukus

Mukus adalah sekret kental yang tersusun dari glikoprotein yang secara kolektif disebut mucin. Fungsi utama mukus adalah membentuk mantel pelindung pada mukosa gastrointestinal dan melumasi isi perut. Mukus dibuat di sel eksokrin terspesialisasi yang disebut sel mukus pada lambung dan sel goblet pada usus. Sel goblet menyusun 10-24% populasi sel usus. Kelenjar saliva juga mensekresikan mukus.

Sinyal untuk pelepasan mukus meliputi persarafan parasimpatik, variasi neuropeptida yang ditemukan pada sistem saraf enterik dan sitokin dari imunosit. Infeksi parasit dan proses inflamasi pada isi perut juga menyebabkan peningkatan substansial pada pengeluaran mukus.

Saliva merupakan cairan hyposmotic kompleks yang disekresikan oleh kelenjar saliva pada rongga mulut. Komponen saliva meliputi air, ion-ion, mukus dan protein seperti enzim dan immunoglobulin. Dalam keadaan istirahat, saliva sedikit asam, dengan pH 6-7.

Komposisi ionik saliva ditentukan oleh dua langkah transport epithelial. Kelenjar saliva merupakan kelenjar eksokrin dengan epithelium sekretori (acinus) yang terbuka ke lingkungan luar melalui sebuah duktus. Cairan yang disekresikan oleh sel asinar menyerupai cairan ekstraseluler pada komposisi ioniknya. Saat cairan melalui duktus untuk menuju rongga mulut, sel epitelial disepanjang duktus menyerap kembali Na+ dan mensekresikan K+ sampai rasio ion pada cairan dalam duktus menyerupai cairan intraselluler (tinggi K+ dan rendah Na+). 1

Sintesis asam atau garam empedu. Asam empedu yang utama adalah kolat, kenodeoksikolat, deoksikolat dan litokolat. Garam empedu merupakan steroid dengan 24 C yang disintesis hati dari kolesterol. Asam kolat dan kenodeoksikolat (asam empedu primer) dibentuk di hati sementara deoksikolat dan litokolat (asam empedu sekunder) dibentuk dari asam empedu primer di usus oleh bakteri. Asam empedu berkonjugasi dng glisin dan taurin di hati. Contoh : asam kolat    à   gliko- dan taurokolat à disekresi ke empedu à disimpan dalam kandung empedu à dilepaskan ke usus pada waktu makan à membantu pencernaan dan absorpsi lipid.3

Lebih dari 95% garam empedu direabsorbsi di ileum untuk dibawa ke hati. Kemudian, disekresi kembali ke empedu lalu usus sehingga terjadi sirkulasi enterohepatik.

Sintesis pigmen empedu/katabolisme hem. Pigmen empedu terdiri bilirubin dan biliverdin yang berasal dari pemecahan hem (senyawa porfirin besi). Bila  hemoglobin dihancurkan, globin akan dipecah menjadi asam-asam amino sementara Fe dilepaskan dari hem dan  bagian porfirin dikatabolisme. Proses itu akan menghasilkan biliverdin (hijau). Selanjutnya biliverdin direduksi menjadi bilirubin (kuning). Bilirubin (nonpolar) di transpor ke hati oleh albumin plasma  untuk dikonjugasi dengan glukuronat  menjadi  bilirubin diglukuronida (lebih polar) yang nantinya, akan disekresi ke empede. Di usus, glukuronat dilepaskan dan bakteri usus mengubah bilirubin menjadi urobilinogen dan urobilin yang akan disekresi melalui feses dan urin (setelah direabsorpsi).

A. Enzim(marks)

1. Enzim pencerna karbohidrat

α-amilase. Karbohidrat sudah dicerna secara kimiawi sejak berada di rongga mulut. Enzim α-amilase yang terkandung dalam saliva berperan penting dalam mengubah pati menjadi dextrin, sebuah polisakarida yang lebih pendek. Enzim ini termasuk jenis endoglukosidase yang berarti bekerja dengan memotong rantai polisakarida di bagian tengah. Setelah makanan memasuki lambung, enzim ini tidak lagi bekerja. Hal itu dikarenakan untuk bekerja optimal dibutuhkan pH sebesar 6-8. Jika pH <4 karena adanya asam lambung, enzim ini akan terdenaturasi dengan cepat. Namun, enzim ini dihasilkan kembali di duodenum sehingga dextrin tersebut bisa dicerna lebih lanjut menjadi maltosa, maltotriosa, isomaltosa maupun limit dextrin. Kadar asam yang tinggi selepas dari lambung dinetralkan oleh bikarbonat sehingga enzim tersebut bisa bekerja. 3

Oligosakaridase dan Disakaridase. Enzim jenis ini dihasilkan di epitel mukosa usus halus dan berfungsi untuk menyempurnakan hidrolisis oligo- dan disakarida. Untuk bekerja optimal diperlukan pH sebesar 5-7. Enzim yang termasuk jenis ini di antaranya adalah:

a.       Glukoamilase

Termasuk jenis eksoglukosidase. Substratnya adalah maltosa dan limit dekstrin. Aktivitas glukoamilase secara progresif meningkat di sepanjang usus halus dan paling tinggi di ileum.

b.      Kompleks sukrase-isomaltase

Substratnya adalah sukrosa, isomaltosa, maltosa dan maltotriosa. Paling banyak terdapat di jejunum dan lebih rendah di ujung proksimal dan distal usus halus.

c.       Kompleks β-glikosidase (laktase)

Substratnya adalah ikatan β-1,4 antara galaktosan dan glukosa dalam laktosa. Paling banyak terdapat di jejunum. Dibandingkan enzim lain, kerja laktase termasuk rendah dan menjadin kendala yang membatasi penyerapan laktosa. Aktivitas laktase meningkat selama proses gestasi lanjut (27-32 minggu) dan tetap tinggi sampai usia 5-7 tahun.  Setelah usia tersebut, aktivitasnya turun sampai kadar dewasa yang kurang dari 10% dari saat bayi. Kerusakan mukosa usus, terutama penyakit yang mencederai sel absorptif vili usus dapat berakibat defisiensi laktase.

d.      Trehalase

Enzim ini menghidrolisis ikatan glikosidat pada trehalosa. Ini merupakan gula yang ditemukan dalam serangga, alga, cendawan, dan jamur lainnya.

Hasil akhir dari proses pencernaan karbohidrat adalah glukosa, galaktosa dan fruktosa.s

2. Enzim pencerna lipid

TAG (triasilgliserida) merupakan lemak utama dalam makanan manusia karena merupakan lemak simpanan utama dalam tumbuhan dan hewan yang menjadi bahan makanan. Lipid sudah dicerna semenjak di mulut dan lambung oleh lipase lidah dan lipase lambung, hanya saja masih terbatas. Utamanya, lipid dicerna di usus oleh lipase (dihasilkan pankreas) dengan bantuan garam empedu yang berfungsi mengemulsikan lemak. Garam empedu akan meningkatkan luas permukaan lipid untuk pengikatan enzim. Empedu juga berfungsi sebagai penetral asam setelah makanan melalui lambung. Selain itu, empedu juga penting untuk ekskresi seperti kolesterol dan obat.

Lipase pankreas disekresi bersama dengan ko-lipase yang membantu lipase mengikat butiran lipid teremulsi. Lipase akan mengubahTAG menjadi 2-monoasilgliserol juga 1-MAG, asam lemak dan gliserol.

Selain lipase, getah pankreas yang berfungsi dalam pencernaan lipid adalah kolesteril esterase yang mengubah kolesteril ester menjadi kolesterol+asam lemak dan fosfolipase yang mengubah fosfolipid menjadi lisofosfolipid+ asam lemak.

3. Enzim Pencerna Protein

Protein sudah mulai dicerna sejak di lambung. Enzim pencerna protein umumnya disekresikan dalam bentuk zymogen, yang akan aktif setelah masuk ke lumen saluran cerna. Enzim-enzim yang berperan adalah pepsin di lambung, protease pankreas di duodenum dan protease usus halus.

a. Pencernaan di lambung

Pepsinogenàpepsin

Pepsinogen disekresikan oleh chief cell lambung. Enzim ini diaktifkan oleh asam lambung dengan menambahkan ion H+. Selanjutnya, pepsin yang sudah aktif akan bersifat autokatalitik yang bisa mengaktifkan pepsinogen lainnya. Pepsin merupakan satu-satunya enzim yang dapat bekerja pada pH yang rendah mencapai 1-2. Kerja enzim ini akan menghasilkan peptida yang lebih kecil dan asam amino bebas.

Rennin

Enzim ini sangat penting untuk neonatus, tapi sudah tidak ada pada orang dewasa. Dengan bantuan kalsium, rennin berfungsi untuk mengubah kasein susu menjadi parakasein yang dapat dicerna oleh pepsin.

b. Pencernaan di duodenum

Pada duodenum terdapat protease pankreas yang disekresi sebagai proenzim. Jenisnya di antaranya adalah tripsin, kimotripsin, elastase (endopeptidase) dan karboksipeptidase (eksopeptidase) yang spesifitasnya berbeda untuk berbagai asam-asam amino. Tripsinogen diaktifkan oleh enterokinase yang dihasilkan sel epitel duodenum menjadi tripsin. Selanjutnya, tripsin bisa mengaktifkan tripsinogen lain, kimitripsinogen, proelastase dan prokarboksipeptidase menjadi bentuk aktifnya. Fungsi utama dari enzim-enzim ini adalah memecah polipeptida memnjadi asam amino dan oligopeptida.

c. Pencernaan di usus halus

Proses penyempurnaan pencernaan protein menjadi asam amino dilakukan di usus halus. Fungsi ini dibantu oleh enzim amino peptidase pada membran brush border dan dipeptidase di dalam sel epitel. Amino peptidase akan mengubah oligopeptida menjadi asam amino sedangkan dipeptidase mengubah dipeptida menjadi asam amino.

B. Metabolisme Xenobiotik

Xenobiotik merupakan senyawa kimia yang berasal dari luar dan asing bagi tubuh seperti obat, pengawet & pewarna makanan, karsinogen kimia, maupun polutan. Xenobiotik dimetabolisme melalui 2 fase :

1.       Fase 1 : Hidroksilasi

Reaksi ini dikatalisis oleh  monooksigenase (sitokrom P450). Reaksinya adalah sebagai berikut

RH + O2 + NADPH + H+ à R-OH + H2O + NADP+

RH = xenobiotik

Sitokrom P450 merupakan hemoprotein yang terdapat dalam retikulum endoplasma dan paling banyak di hati.

2.       Fase 2: Konjugasi dan metilasi

Konjugasi senyawa yg telah terhidroksilasi dengan berbagai senyawa hidrofilik seperti asam glukuronat, sulfat, asam amino, asetat, glutation). Tujuan dari proses ini adalah meningkatkan polaritas/kelarutan dalam air sehingga mudah dikeluarkan dari tubuh. Ekskresi dilakukan melalui urin.

C. Hormon

Lebih dari 15 jenis sel enteroendokrin pensekresi hormon di mukosa lambungm usus halus dan kolon. Kebanyakan hanya mensekresikan hanya satu hormon dan diberinama dengan huruf (misal Sel G, sel S, dll). Lainnya, menyusun serotinin atau histamin dan disebut enterokromafin atau enterochromaffin-like (ECL) cells.

Gastrin. Gastrin dihasilkan oleh sel G pada bagian antral mukosa lambung. Protein di lambung akan menstimulasi pelepasan gastrin yang berfungsi untuk:

1.       Meningkatkan sekresi HCl dan pepsinogen.

2.       Meningkatkan motilitas lambung, menstimulasi motilitas ileal, merelaksasikan sfingter ileocecal, dan menginduksi pergerakan massa di kolon. Fungsi ini bertujuan untuk menjaga isi perut tetap berjalan di saluran cerna saat makanan yang baru masuk.

Diperkirakan, sekresi gastrin diinhibisi oelh akumulasi asam di lambung dan adanya asam di lumen duodenum

Secretin. Saat pengosongan lambung dan makanan masuk duodenum, ada asam di duidenum akan menstimulasi pelepasan sekretin yang fungsinya adalah:

1.       Menghambat pengosongan lambung untuk mencegah asam masuk ke duodenum secara lebih jauh sampai asam benar-benar telah dinetralisir.

2.       Menghambat sekresi gastric untuk mengurangi jumlah asam yang dihasilkan.

3.       Menstimulasi sel duktus pakreas untuk menghasilkan larutan NaHCO3 untuk menentralisir asam.

CCK(Cholecystokinin). Saat cairan lambung mengalir dari lambung, lemak dan nutrien lain masuk ke duodenum. Nutrien tersebut, terutama lemak, menyebabkan pelepasan CCK yang memberikan fungsi:

1.       Menghambat motilitas dan sekresi gastric, dengan demikian bisa memberikan waktu yang adekuat untuk makanan yang telah ada di duodenum untuk dicerna dan diserap.

2.       Menstimulasi sel asinar pankreas untuk meningkatkan sekresi enzim pankreas.

3.       Menyebabkan kontraksi kantung empedu dan relaksasi sfingter Oddi sehingga empedu mengalir ke duodenum untuk membantu pencernaan danpenyerapan lemak.

4.       CCK juga berperan penting dalam proses adaptasi jangka panjang tentang proporsi enzim pankreas yang dihasilkan sebagai respon perubahan jangka panjang pada diet.

5.       CCK juga berperan dalam memberikan rasa kenyang.2

GIP(gastric inhibitory peptide). GIP dilepaskan oleh duodenum. Hormon ini membantu proses metabolik nutrisi saat mereka diserap. Dipercaya bahwa GIP menghambat motilitas dan sekresi gastric seperti sekretin dan CCK. Namun, kontribusi hanya minimal. GIP juga menstimulasi pelepasan insulin sehingga disebut juga sebagai glucose-dependent insulinotrophic peptid(disingkat, GIP juga).Saat makanan diserap tubuh harus mengubah perlengkapan metaboliknya untuk mengubah dan menggunakan nutrisi yang baru tiba. Aktivitas metabolic fase absorptif ini dikontrol oleh insulin. Dengan distimulasi oleh adanya makanan, khususnya glukosa, GIP menginisiasi pelepasan insulin untuk mengantisipasi penyerapan makanan. Insulin sangat penting untuk mengambil dan menyimpan glukosa. Hormon ini bekerja dari lambung bagian distal sampai jejunum.

VIP. VIP berisi 28 residu asam amino dan sebenarnya bukan merupakan hormon. VIP ini dapat ditemukan pada nervus di saluran GI. Prepro-VIP berisi baik VIP maupun polypeptide yang berkaitan (pada manusia ada PHM-27 sedangkan spesies lain PHI-27). VIP juga dapat ditemukan di darah dengan waktu paruhnya sekitar 2 menit. Pada usus, VIP menstimulasi sekresi elektrolit dan air dari usus. Fungsi lainnya ialah relaksasi otot polos intestinal, termasuk sfingter, dilatasi pembuluh darah tepi dan menghambat sekresi asam lambung. 4

Motilin. Motilin merupakan polipeptida yang berisi residu 22 asam amino yang disekresikan oleh sel enterokromafin dan sel Mo di lambung, usus halus dan kolon. Motilin bekerja pada reseptor G protein-coupled  pada neuron enterik di duodenum dan kolon serta pada injeksi menghasilkan kontraksi otot polos di lambung dan usus. Saat makanan ditelan, sekresi motilin ditekan sampai pencernaan dan absorpsi selesai. Antibiotik eritromisin dapat mengikat reseptor motilin sehingga dapat digunakan untuk merawat pasien yang motilitas GI nya berkurang.

Somatostatin. Merupakan hormon penghambat pertumbuhan yang diisolasi dari hipotalamus, disekresikan sebagai parakrin oleh sel D di sel islet pankreas dan sel yang mirip dengan sel D di mukosa GI. Somatostatin menghambat sekresi gastrin, VIP, GIP, secretin dan motilin. Sekresinya distimulasi oleh asam pada lumen  dan bekerja sebagai parakrin untuk menghambat sekresi gastrin. Dia juga menghambat sekret eksokrin pankreas; sekresi dan motilitas asam lambung; kontraksi kantung empedu dan absorpsi glukosa, asam amino dan trigliserida. 4

Peptida gastrointestinal lainnya yang dikenal di antaranya adalah

1.       Peptida YY à menghambat sekresi dan motilitas asam lambung. Peptida YY dilepaskan dari jejunum dan distimulasi oleh lemak

2.       Ghrelin à Disekresikan oleh lambung dan berperan penting dalam kontrol pusat pemasukan makanan. Peptida ini juga menstimulasi sekresi hormon pertumbuhan dengan bekerja secara langsung pada reseptor di pituitari.

3.       Substansi P à Ditemukan pada sel endokrin dan saraf pada saluran GI serta masuk sirkulasi. Fungsinya ialah meningkatkan motilitas usus halus.

4.       Guanilin à merupakan polipeptida gastrointestinal yang mengikat guanylin siklase dan disekresikan oleh sel mukosa usus.

 

disusun oleh Johny Bayu Fitantra

Daftar Pustaka

1Silverthorn DU. Human Physiologi, an Integrated Approach. 15th Ed. San Fransisco: Benyamin Cumming, 2010. P.695-97.

3Marks DB, Marks AD, Smith CM. Biokimia Kedokteran Dasar, Sebuah Pendekatan Klinis: Pencernaan, Penyerapan dan Pengangkutan Karbohidrat;Pencernaan dan Transport Lemak Makanan; Metabolisme Nitrogen; Kerja Hormon yang Mengatur Metabolisme Bahan Bakar. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC, 2000. p. 385-90, 482-3, 560-1.

2Sherwood L. Human Physiology, from cells to sysytem: The Digestive Systemn. 7th ed. Canada: Brooks/Cole, 2010. P. 590, 597., 637.

4Ganong’s Review of Medical Physiology: Gastrointestinal Physiology. 23rd Ed. Singapore: Mc Graw Hill, 2010.p. 443-8.

Bergabunglah bersama Medicinesia untuk dapatkan artikel-artikel terbaru kami!
Tagged on:     

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Dapatkan

diskon 15%

saat belanja di zalora.co.id

dengan kode voucher:

ZBAPimR