SISTEM PENCERNAAN HEWAN TINGKAT TINGGI
Sistem Pencernaan berfungsi
untuk mengubah bahan makanan yang kompleks menjadi sari makanan yang sederhana
agar dapat diserap oleh sel. Pencernaan makanan dapat terjadi secara mekanis
dengan bantuan gigi atau penggantinya dan secara kimiawi (dengan bantuan enzim
pencernaan atau senyawa kimia yang dihasilkan oleh mikroorganisme.
Sistem pencernaan mamalia
terdiri atas saluran pencernaan dan berbagai kelenjar aksesoris yang
mensekresikan getah pencernaan kedalam saluran itu melalui duktus (saluran).
Peristalsis, gelombang kontraksi berirama oleh otot plos pada dinding saluran
pencernaan, akan mendorong makanan di sepanjang saluran tersebut.
Pada Hewan Tingkat tinggi,
makanan dicerna dalam saluran khusus yang pada umumnya sudah berkembang dengan
baik. Jadi, pencernaan makanan hewan ini berlangsung didalam organ
gastrointestinal (secara ekstraseluler). Sistem gastrointestinal tersusun atas
berbagai organ yang secara fungsional dapat dibedakan menjadi empat bagian,
yaitu daerah penerimaan makanan, daerah penyimpanan, daerah pencernaan dan
penyerapan nutrien, serta daerah peyerapan air dan sekresi.
1. Daerah Penyerapan
Daerah
untuk menerima makanan adalah mulut. Mulut biasanya dilengkapi dengan gigi dan
kelenjar ludah, yang membantu proses mengunyah dan menelan makanan. Dalam ludah
terkandung berbagai substansi seperti amylase (enzim pencerna karbohidrat pada
beberapa mamalia). Esofagus juga dikelompokkan sebagai daerah penerimaan
makanan. Organ ini bertugas membawa makanan dari mulut ke lambung dengan
gerakan peristaltik.
A. Rongga Mulut
Pencernaan
makanan secara fisik dan kimiawi dimulai dalam mulut. Selama pengunyahan, gigi
dengan berbagai ragam bentuk akan memotong, melumat, dan menggerus makanan,
yang membuat makanan tersebut lebih mudah ditelan dan meningkatkan luas
permukaannya.
Kehadiran
makanan dalam rongga mulut (oral cavity)
akan memicu refleksi saraf yang menyebabkan kelenjar ludah mengeluarkan ludah
melalui duktus (saluran) ke rongga mulut. Pada manusia, lebih dari satu liter
ludah disekresikan kedalam rongga mulut setiap hari. Terlarut dalam ludah
adalah glikoprotein licin (kompleks karbohidrat-protein) yang disebut musin,
yang melindungi lapisan lunak rongga mulut dari kerusakan akibat gesekan dan
melumasi makanan supaya lebih ditelan. Ludah mengandung buffer (dapar atau
penyangga) yang membantu mencegah pembusukan geligi dengan cara menetralkan
asam dalam mulut. Zat antibakteri dalam ludah
juga akan membunuh banyak bakteri yang memasuki mulut melalui makanan (Campbell,
2004).
Pencernaan
karbohidrat, sumber energy kimia utama tubuh, dimulai dalam rongga mulut. Ludah
mengandung amilase ludah (salivary
amylase), enzim pencernaan yang menghidrolisis pati (polimer glukosa dari
tumbuhan) dan glikogen (polimer glukosa dari hewan). Produk utama dari
pencernaan oleh enzim ini adalah polisakarida yang lebih kecil dan disakarida
maltose (Campbell, 2004).
Lidah
akan mengecap makanan, memanipulasinya selama pengunyahan, membantu membentuk
makanan menjadi sebuah bola yang disebut bolus. Selama penelanan, lidah akan
mendorong bolus ke bagian belakang rongga mulut dan akhirnya ke faring.
B. Faring
Daerah
yang kita sebut kerongkongan adalah faring (pharynx),
persimpangan yang menuju ke esophagus dan
trakea (batang tenggorokan). Ketika kita menelan, bagian atas batang
tenggorokan akan bergerak keatas sehingga lubang pembukaannya, glottis tertutup
oleh penutup dari tulang rawan, epiglotis, hal ini dapat diperhatikan saat naik
turunnya jakun selama penelanan. Penutupan lubang batang tenggorokan akan
melindungi system respirasi terhadap masuknya makanan atau cairan selama
penelanan. Mekanisme penelanan secara normal akan menjamin bahwa bolus akan
dipandu kedalam jalan masuk esophagus (Niel. A.,2004).
Gambar
: Dari mulut sampai ke lambung: refleks penelanan dan peristalsis
esofagus
Keterangan :
·
Ketika tidak menelan, otot sfingter esophagus
berkontraksi, epiglotis naik, dan glottis membuka, yang memungkinkan udara
mengalir melalui trakea sampai ke paru-paru.
·
Refleks penelanan akan dipicu ketika sebuah
bolus makanan mencapai faring, sfingter esophagus akan berelaksasi, yang
memungkinkan esophagus membuka dan bolus itu masuk ke esophagus. Laring, bagian
teratas saluran respirasi, bergerak kea rah atas dan menempelkan epiglotis di
atas glottis, yang mencegah makanan ke lambung.
·
Setelah makanan memasuki esophagus, laring
bergerak kea rah bawah dan membuka aliran pernapasan. Gelombang kontraksi otot
(peristalsis) menggerakkan bolus makanan turun sampai ke esophagus hingga ke
lambung.
C. Esofagus
Esofagus
(esophagus) mengalirkan makanan dari faring turun ke lambung. Peristalsis akan
mendorong bolus sepanjang esophagus yang sempit. Otot pada bagian paling atas
esophagus adalah otot lurik (otot sadar). Dengan demikian, tindakan penelanan
dimulai secara sadar, tetapi kemudian gelombong kontraksi tak sadar oleh otot
polos pada sisa esofagus selanjutnya akan menggantikannya. Amilase ludah terus
menghidrolisis pati dan glikogen sementara bolus makanan lewat melalui
esofagus.
2. Daerah Penyimpanan
Daerah
penyimpanan makanan terdiri atas empedal (gizzard)
dan lambung. Organ tersebut merupakan pelebaran saluran gastrointestinal pada
bagian depan, yang memiliki fungsi utama sebagai tempat menyimpan makanan.
Sebagian proses pencernaan makanan sudah terjadi dibagian ini.
A. Empedal
Empedal
merupakan kantong berotot yang berperan dalam pencernaan mekanik. Empedal akan
terus mencernanya secara mekanik dan mengubahnya menjadi partikel berukuran
kecil yang mudah disaring. Pada burung, pencernaan makanan secara mekanik yang
terjadi diempedal dilakukan oleh kontraksi otot empedal, dibantu oleh kerikil
yang ditelannya (Isnaeni, 2006).
B. Lambung
Lambung
berfungsi sebagai tempat penyimpanan khim, yaitu makanan yang telah dicerna
sebagian. Lambung akan meloloskan khim ke usus (duodenum) dengan jeda waktu tertentu. Lambung juga berfungsi untuk
mencerna protein dengan menyekresikan enzim protease (zymogen) dan asam lambung. Asam lambung menyebabkan lambung
vertebrata menjadi asam, dengan pH sekitar 1-2 kondisi ini sangat penting untuk
mengaktifkan enzim protease yang disimpan dan dikeluarkan oleh sel lambung
dalam bentuk belum aktif (Wiwi, 2006).
Pada
sejumlah herbivora, misalnya lembu, dan domba, lambung telah dikhususkan untuk
mencerna selulosa. Pada hewan ini, lambung memiliki beberapa ruang seperti yang
terlihat pada gambar. Hewan seperti itu dikenal dengan nama ruminansia
bersimbiosis dengan bakteri dan protozoa yang hidup pada rumen dan reticulum
dilambungnya (Wiwi, 2006).
Sumber
: http://wartosbiologi.blogspot.com/2012/03/pencernaan-hewan-ruminansia.html
Selama
makanan, ruminansia mengunyah rerumputan dan bebijian secara singkat, lalu
menelannya sehingga makanan masuk ke rumen. Dalam rumen terjadi pencernaan
makanan secara biologis oleh adanya aksi bakteri. Selanjutnya makanan akan
diteruskan ke reticulum yang akan mengubah bahan makanan tersebut menjadi gumpalan/bongkahan
(cud) yang siap dimuntahkan lagi
untuk dikunyah kedua kalinya. Setelah dikunyah untuk kedua kalinya, makanan
ditelan lagi.Pada tahapan ini, makanan langsung masuk kedalam omasum tanpa
melalui rumen dan retikulum (Chatrine, 2011).
Lambung
menimbun makanan dan melakukan pencernaan. Lambung (stomach) berada pada sisi kiri rongga abdomen, persis dibawah
diafragma. Karena organ besar ini dapat menyimpan keseluruhan makanan yang
dimakan dalam satu waktu, maka kita tidak perlu makan terus menerus. Dengan
dinding yang sangat elastis dan lipatan yang mirip akordion, lambung dapat
meregang untuk menampung atau mengakomodasi sekitar 2 liter makanan dan air (Chatrine,
2011)..
Epitelium
yang melapisi ceruk-ceruk dalam (deep
pits) pada dinding lambung mensekresikan getah pencernaan (Gastric juice), cairan pencernaan yang
bercampur dengan makanan. Dengan konsentrasi asam klorida yang tinggi, getah
lambung mempunyai pH sekitar 2-cukup asam untuk melarutkan paku besi. Satu
fungsi asam tersebut adalah memecahkan matriks ekstraseluler yang mengikatkan
sel satu sama lain pada materi daging dan tumbuhan. Asam itu juga membunuh
sebagian besar bakteri yang tertelan bersama dengan makanan (Chatrine, 2011)..
Yang
juga ditemukan dalam getah lambung adalah pepsin, enzim yang memulai hidrolisis
protein. Pepsin memecah ikatan peptida yang berdekatan dengan asam amino
tertentu, sehingga memotong-motong protein menjadi polipeptida yang lebih
kecil. Pepsin merupakan salah satu diantara sedikit enzim yang bekerja paling
baik dalam lingkungan yang sangat asam. Sesungguhnya, pH getah lambung yang
rendah mendenaturasi protein dalam makanan, yang meningkatkan pemaparan ikatan
peptidanya ke pepsin (Lestari, D., 2008)
Sel-sel
terspesialisasi (disebut sel chief) yang berlokasi di ceruk-ceruk lambung
mensintesis dan mensekresikan pepsin dalam bentuk inaktif yang disebut
pepsinogen. Sel-sel yang berbeda (sel parietal, juga diceruk) mensekresikan
asam klorida, yang mengubah pepsinogen menjadi pepsin aktif dengan cara
mengeluarkan atau membuang sebagian kecil molekul tersebut dan memaparkan sisi
aktifnya. Aktivasi pepsinogen dalam lambung merupakan contoh umpan balik
positif. Ketika sudah banyak pepsinogen yang diaktifkan oleh asam, terjadi
suatu rentetan reaksi kimia karena pepsin itu sendiri dapat mengaktifkan
molekul pepsinogen lain (Lestari, D., 2008)
Sekitar
setiap 20 detik, isi lambung dicampur melalui kerja kontraksi otot polos. Anda
bisa merasakan rasa lapar ketika lambung kosong anda berkontaksi. (sensasi
lapar juga dikaitkan dengan pusat otak yang memonitor status nutrisi darah)
sebagai akibat pencampuran dan kerja enzim, makanan yang baru ditelan akan
menjadi bubur nutrien yang dikenal dengan nama Kim asam (acid
chime) (Lestari, D., 2008)
Pada
sebagian besar waktu, lambung akan menutup pada salah satu ujungnya . Pembukaan
dari esophagus sampai ke lambung, lubang jantung secara normal berdilatasi
hanya ketika sebuah bolus yang digerakkan oleh peristalsis sampai.
Kadang-kadang aliran balik kim asam dari lambung kedalam ujung esophagus yang
lebih rendah akan menyebabkan rasa terbakar pada jantung. (Jika aliran
balik itu merupakan suatu permasalahan
yang persisten, tukak bisa berkembang dalam esophagus). Lubang jantung akan
membuka sekali-kali dengan datangnya gelombang peristalsis yang mengirimkan
bolus. Pada pembukaan dari lambung ke usus halus terdapat S fingter pilorik ,
yang membantu, mengatur aliran kim kedalam usus halus. Dibutuhkan 2 sampai 6
jam setelah makan untuk mengosongkan lambung karena kim dialirkan
sedikit-sedikit (Chatrine, 2011).
Menurut Lestari, D. (2008), selain pencernaan
mekanik, pada lambung terjadi pencernaan kimiawi dengan bantuan senyawa kimia
yang dihasilkan lambung. Senyawa kimiawi yang dihasilkan lambung adalah :
·
Asam HCl : mengaktifkan pepsinogen menjadi pepsin.
Sebagai disinfektan, serta merangsang pengeluaran hormon sekretin dan
kolesistokinin pada usus halus
·
Lipase : Memecah lemak menjadi asam lemak dan
gliserol. Namun lipase yang dihasilkan sangat sedikit
·
Renin : Mengendapkan protein pada susu
(kasein) dari air susu (ASI). Hanya dimiliki oleh bayi.
·
Mukus : Melindungi dinding lambung dari
kerusakan akibat asam HCl.
Hasil
penggerusan makanan di lambung secara mekanik dan kimiawi akan menjadikan
makanan menjadi bubur yang disebut bubur kim.
3. Daerah Pencernaan dan
Penyerapan Nutrien
Usus
halus merupakan organ utama pencernaan dan penyerapan. Dengan panjang lebih
dari 6 m pada manusia, usus halus (small intestine) adalah bagian saluran
pencernaan yang paling panjang (namanya berasal dari diameternya yang kecil,
dibandingkan dengan diameter usus besar). Usus halus adalah organ dimana
sebagian besar hidrolisis enzimatik makromolekul dalam makanan terjadi. Organ
ini juga bertanggungjawab dalam penyerapan sebagian besar nutrient kedalam
darah (Lawrence, G.M., 2004).
Pankreas,
hati, dan kantung empedu, dan juga usus halus itu sendiri, ikut ambil bagian
dalam pencernaan. Sekitar 25 cm pertama dari usus halus disebut duodenum.
Disinilah kim asam yang disemprotkan
dari lambung bercampur dengan getah pencernaan dari pankreas, hati, kantung
empedu, dan sel-sel kelenjar pada dinding usus halus itu sendiri. Pankreas
menghasilkan beberapa enzim hidrolitik dan larutan alkali yang akan bikarbonat.
Bikarbonat itu bekerja sebagai dapar (buffer),
yang menetralisir keasaman kim dari lambung (Lawrence, G.M., 2004).
Hati
melakukan berbagai fungsi penting dalam tubuh, termasuk produksi empedu (bile), suatu campuran zat-zat yang
disimpan dalam kantung empedu sampai diperlukan. Empedu tidak mengandung enzim
pencernaan, tetapi mengandung garam empedu, yang bertindak sebagai deterjen dan
membantu dalam pencernaan dan penyerapan lemak. Empedu juga mengandung pigmen
yang merupakan hasil sampingan perusakan sel darah merah dalam hati; pigmen
empedu ini dikeluarkan dari tubuh bersama-sama dengan feses.
Untuk
memasuki tubuh, nutrient yang terakumulasi dalam lumen ketika makanan dicerna
harus melewati atau menembus dinding saluran pencernaan. Nutrien dalam jumlah
terbatas diserap dalam lambung dan usus besar, tetapi sebagian besar penyerapan
terjadi dalam usus halus. Dinding usus halus memiliki luas permukaan yang lebih
besar, sekitar 300 m2 secara kasar seukuran lapangan tenis. Lipatan
sirkuler besar dalam lapisan itu mengandung penjuluran mirip jari yang disebut
vili (tunggal, vilus) dan masing-masing epitelium vili itu memiliki banyak
penjuluran mikroskopis yang disebut mikrovili, yang menjulur ke lumen usus.
Permukaan mikrovili yang sangat besar
merupakan suatu adaptasi yang sangat cocok dengan tugas penyerapan nutrien (Lawrence,
G.M., 2004).
Penyerapan
sari makanan dari saluran gastrointestinal terjadi dengan cara transfor aktif
(difusi dan osmosis) atau dengan difusi dipermudah.Transfor aktif pasif
berlangsung menurut gradient konsentrasi.Agar dapat terjadi transfor pasif,
konsentrasi zat dilumen usus harus lebih tinggi daripada didalam sel penyerap
(sel epitel usus). Difusi dipermudah pada dasarnya sama seperti difusi biasa,
yaitu transfor zat dari daerah berkonsentrasi lebih tinggi ke daerah
berkonsentrasi lebih rendah. Bedanya difusi dipermudah memerlukan molekul
karier pada membrane sel penyerap, sedangkan difusi biasa tidak demikian (Chatrine,
2011).
4. Daerah Penyerapan Air
dan Ekskresi
Penyerapan
kembali air adalah fungsi utama usus besar. Usus besar (Large intestine), atau
kolon (colon), berhubungan dengan usus halus pada suatu persambungan berbentuk
T, di mana sebuah sfingter (katup berotot) mengontrol pergerakan materi
makanan. Salah satu bagian berbentuk T itu adalah sebuah kantung yang disebut
Sekum (cecum). Dibandingkan dengan
banyak mamalia lain, manusia memiliki sekum yang relative kecil dengan
penjuluran atau pemanjangan yang mirip jari, apendiks atau usus buntu, yang
sesungguhnya tidak diperlukan. (Jaringan limfoid pada usus buntu hanya
memberikan sumbangan kecil dalam sistem pertahanan tubuh.) Cabang utama kolon
manusia berbentuk seperti huruf U terbalik dengan panjang kira-kira 1,5 m (Lestari,
D., 2008).
Sumber
:
http://smartdetoxsynergy.wordpress.com/2012/07/24/smart-detox-pada-usus-besar/
Satu
fungsi penting kolon adalah untuk menyerap kembali air yang talah masuk kedalam
saluran pencernaan untuk berfungsi sebagai bahan pelarut berbagai getah
pencernaan. Secara keseluruhan, sekitar 7 liter cairan disekresikan kedalam
lumen saluran pencernaan setiap hari. Sebagian reabsorsi atau penyerapan
kembali air terjadi bersama-sama dengan penyerapan nutrient dalam usus halus.
Kolon
menyelesaikan pekerjaan itu dengan menyerap kembali sebagian besar air yang
masih tetap berada didalam lumen. Secara bersama-sama, usus halus dan kolon
menyerap kembali 90% air yang memasuki saluran pencernaan. Buangan saluran
pencernaan, feses, menjadi lebih padat
sementara feses bergerak sepanjang kolon dengan bantuan peristalsis. Pergerakan
itu sangat lambat, dan umumnya memerlukan waktu sekitar 12 sampai 24 jam bagi
materi untuk bergerak sepanjang organ tersebut. Jika lapisan kolon itu
teriritasi-oleh infeksi virus atau bakteri , misalnya-jumlah air yang dapat
diserap kembali akan lebih sedikit dibandingkan dengan keadaan normal, yang
menyebabkan terjadinya diare.Kebalikan dari permasalahan itu, konstipasi,
terjadi ketika peristalsis mengerakkan
feses terlalu lambat. Kelebihan air diserap kembali, dan feses menjadi padat
dank eras (Lawrence, G.M., 2004).
Bagian
akhir kolon disebut rectum, dimana feses disimpan sampai bisa dikeluarkan.
Antara rectum dan anus terdapat dua sfingter, yang satu bersifat sadar dan yang
satunya tidak sadar. Sekali atau lebih setiap hari, kontraksi kuat kolon itu
akan menciptakan dorongan untuk defekasi atau buang hajat (Lawrence, G.M., 2004).
Rektum
dan Anus merupakan lubang tempat pembuangan feses dari tubuh. Sebelum dibuang lewat
anus, feses ditampung terlebih dahulu pada bagian rectum. Apabila feses sudah
siap dibuang maka otot spinkter rectum mengatur pembukaan dan penutupan anus.
Otot spinkter yang menyusun rektum ada 2, yaitu otot polos dan otot lurik (Lawrence,
G.M., 2004).
