Pencernaan atau digesti adalah pemecahan makromolekul yang berasal dari makanan (bentuk kompleks) menjadi bentuk yang monomer atau molekul yang lebih kecil sehingga dapat diabsorbsi atau diasimilasi. Proses pencernaan ini dibantu oleh enzim hidrolase (hidrolisis enzimatik).

Makanan yang berbentuk karbohidrat (pati) akan dipecah menjadi bentuk monosakarida dengan bantuan enzim glikosidase (pemecahan ikatan glikosidik). Protein akan dipecah menjadi asam amino dengan bantuan enzim peptidase atau protease (pemecahan ikatan peptida) sedangkan lemak (triasilgliserol) dipecah menjadi monoasilgliserol, gliserol, dan asam lemak dengan bantuan enzim lipase (pemecahan ikatan ester gliserol dan asam lemak).

Bahan makanan terdiri dari makronutrien dan mikronutrien. Makronutrien terbanyak yang ada dalam bahan makanan adalah karbohidrat, lemak, dan protein. Bahan makanan yang masuk akan mengalami beberapa proses dalam saluran gastrointestinal.

ingesti (memasukan makanan dan minuman kedalam mulut sekresi (pengeluaran berbagai cairan yang mengandung air,

asam, buffer dan enzim) mix propultion (dilakukan oleh gerakankontraksi-relaksasi

otot polos) digesti (proses pemecahan bahan makanan menjadi senyawa

yang lebih sederhana secara mekanis dan kimiawi) absorpsi (masuknya cairan, ion, produk digestimemasuki

epitel kemudian masuk ke pembuluh darah maupun limfe dan mengalami sirkulasi)

defekasi (sisa metabolisme, makanan yang tidak tercerna, bakteri, pengelupasan sel pada GIT danhasil digesti yang tidak terserap keluar melalui anus

Proses absorpsi 90% dilakukan di usus halus, terutama pada jejunum. Sisa bahan makanan yang telah melewati usus halus akan  melintas ke usus besar dan mengalami peningkatan absorpsi air sehingga menjadi lebih padat.

Absorpsi terjadi melalui dua mekanisme yaitu transpor aktif dan transpor pasif. Disebut transpor aktif karena  membutuhkan energi (ATP) untuk melawan gradien konsentrasi sedangkan pada transpor pasif tidak membutuhkan energi (ATP) karena searah gradien konsentrasi. 

Setelah diserap dan ditranspor di dalam usus, zat-zat makanan tersebut akan masuk ke dua lintasan yaitu sistem portal hepatik, yang berjalan langsung menuju hati berlanjut ke sirkulasi untuk nutrien larut-air, serta pembuluh limfe, yang menuju pembuluh darah melalui duktus torasikus dan mengangkut nutrien yang larut lemak.

Karbohidrat utama dalam makanan terdapat dalam bentuk pati (amilum), glikogen, sukrosa, laktosa, fruktosa, dan glukosa.

Pencernaan diawali di dalam rongga mulut dengan bantuan sekresi liur. Liur mengandung suatu glikoprotein, musin, yang bekerja sebagai suatu pelumas pada waktu mengunyah dan menelan makanan.

-α amilase liur mampu membuat pati dan glikogen terhidrolisis menjadi maltosa dan oligosakarida ( -α desktrin / maltosa, isomaltosa, maltotriosa) dengan menyerang ikatan glikosidat (1→4) α(bersifat endoglikosidase).

Isi lambung, atau kimus (chyme), dimasukkan secara terputus-putus melalui katup pilorus ke dalam duodenum selama proses pencernaan. Duodenum memiliki muara dari pankreas dan biliaris (empedu) yang alkalis untuk menetralkan kimus yang asam agar enzim dari getah pankreas dan usus dapat bekerja. Getah pankreas adalah suatu cairan encer (non-viskos) seperti air yang menyerupai liur dalam hal kandungan airnya dan mengandung beberapa protein serta senyawa organik dan anorganik lain – terutama Na+, K+, HCO3-, serta Cl-, tetapi pH getah pankreas jelas alkalis, dengan pH 7,5-8,0 atau lebih. 

Enzim getah pankreas untuk karbohidrat adalah -α amilase pankreas. Kerja enzim ini serupa dengan amilase liur, menghidrolisis pati dan glikogen menjadi maltosa, maltotriosa (tiga residu -α glukosa yang dihubungkan melalui ikatan

1→4), α dan campuran senyawa oligosakarida bercabang (1→6) (dekstrin -α limit), oligisakarida tak bercabang, serta beberapa glukosa. 

Getah usus yang disekresikan oleh kelenjar Brunner (di duodenum) dan Lieberkuhn mengandung sejumlah enzim pencernaan (khusus untuk karbohidrat) yaitu disakaridase dan oligosakaridase spesifik. Enzim ini dapat ditemukan di permukaan mikrovili atau brush border sel enterosit. 

(1) enzim maltase ( -α glukosidase) yang membuang residu glukosa tunggal dari oligosakarida dan disakarida berikatan (1→4) α atau maltosa, bermula dari ujung bukan-pereduksi (bersifat eksoglukosidase); 

(2) kompleks sukrase-isomaltase, yang ditemukan sebagai proenzim pada satu rantai polipeptida, tetapi sebagai enzim aktif pada polipeptida-polipeptida terpisah dan menghidrolisis sukrosa serta ikatan 1→6 dalam dekstrin -α limit. Kompleks enzim ini bekerja untuk substrat sukrosa, isomaltosa, maltosa, dan maltotriosa; 

3) laktase ( -β glikosidase), untuk mengeluarkan galaktosa dari laktosa ( 1,4) β tetapi juga menyerang selobiosa serta -β glikosida lain dan di samping itu memiliki tapak kalatitik sekunder yang memecah glikosilseramida (glikolipid). Kerusakan mukosa usus dapat menyebabkan defisiensi laktase; 

(4) trehalase untuk menghidrolisis trehalosa. Hasil akhir pencernaan berupa monosakarida yaitu glukosa, galaktosa, dan fruktosa. 

Absorpsi monosokarida dilakukan di dalam jejunum ke dalam darah sistem vena porta, terutama untuk heksosa (glukosa, galaktosa, manosa, dan fruktosa) dan sebagai gula pentosa (ribosa). Mekanisme absorpsi monosakarida yaitu transpor aktif untuk glukosa dan galaktosa serta difusi fasilitasi untuk fruktosa yang absorpsinya lebih lambat dari glukosa dan galaktosa. Difusi fasilitasi ini menggunakan bantuan dari transporter fasilitatif bergantung natrium (GLUT 5). Transporter ini juga dapat digunakan oleh glukosa dan galaktosa jika gradien konsentrasi mendukung.

Sebuah transporter glukosa bergantung-natrium (SGLT 1) mengikat glukosa sekaligus Na+ pada tapak-tapak terpisah, dan mengangkut keduanya melalui membran plasma sel usus. Glukosa beserta Na+ dilepas ke dalam sitosol sehingga memungkinkan transporter tersebut membawa lebih banyak lagi “kargo”. Ion Na+ diangkut menuruni gradien konsentrasinya dan pada saat yang sama menyebabkan transporter mengangkut glukosa melawan gradien konsentrasinya. Energi bebas yang diperlukan bagi transport aktif ini diperoleh dari hidrolisis ATP yang terhubung dengan sebuah pompa natrium yang melepas Na+ dari sel, bertukar dgn K+.

Pencernaan protein berawal di lambung. Akibat kontak dg HCl lambung, protein akan mengalami

denaturasi ik hidrogen hlg struktur protein tertier hilang lipatan rantai polipeptida terbuka penghancuran sebag bsr mikroba

Hasil sekresi lambung berupa getah lambung (mengandung HCl) yg tdd: air, musin, asam anorganik, pepsin, renin dan lipase

HCl berfungsi untuk mengaktifkan pepsinogen menjadi pepsin. Sebagai disinfektan, serta merangsang pengeluaran hormon sekretin dan kolesistokinin pada usus halus.

Pepsin memulai proses pencernaan protein, ini merupakan fungsi utama pencernaan di lambung.

Chief cells menghasilkan pepsin dlm bentuk inaktif zimogen yaitu pepsinogen

H+

Pepsinogen pepsin pepsin

(autokatalisis)

Pepsin memecah protein yg terdenaturasi mjd derivat polipeptida yg bsr. Pepsin mrpkn enzim endopeptidase krn menghidrolisis ikatan peptida yg berada dlm struktur utama

Renin› Koagulasi susu› Penting dlm proses pencernaan pd bayi› Mencegah susu cpt lewat lambung› Mengubah kasein susu mjd parakasein› Parakasein dihidrolisis pepsin

Pankreas menghasilkan endopeptidase berupa enzim tripsinogen dan kimotripsinogen. Enzim tripsinogen apabila bereaksi dengan enterokinase akan berubah menjadi tripsin. Setelah terbentuk, tripsin akan membantu meneruskan aktivasi tripsinogen, dan tripsin sendiri mengaktifkan kimotripsinogen menjadi kimotripsin. Berbagai enodpeptidase yaitu, pepsin, tripsin dan kimotripsin akan memecah ikatan-ikatan di dekat asam amino tertentu. Kerja sama enzim ini diperlukan dalam proses fragmentasi molekul protein.

Pepsin hanya memecah ikatan yang dekat dengan fenilalanin, triptofan, metionin, leusin atau tirosin. Tripsin hanya memecah ikatan yang dekat dengan arginin atau lisin dan kimotripsin akan memecah ikatan yang dekat dengan asam amino aromatik, atau metionin. Eksopeptidase yang terdiri dari karboksipeptidase dan aminopeptidase yang disekresikan oleh pankreas dan usus halus akan bekerja pada ikatan peptida terminal, dan memisahkan asam amino satu demi satu.

Karboksipeptidase memecah asam amino terminal dengan gugus karboksil bebas sedangkan aminopeptidase memisahkan asam amino terminal dengan gugus amino (NH2) bebas. Produk akhir dari pencernaan protein adalah asam amino dan peptida. Lebih dari 60 persen protein dicerna dalam duodenum sisanya dicerna dalam jejenum dan ileum. Makanan yang tidak dicerna akan didorong memasuki usus besar.

Karboksipeptidase pankreas dan aminopeptidase mukosa usus memecah ujung bebas rantai peptida

Pemecahan peptida menjadi asam amino tunggal dilakukan oleh dipeptidase yang terdapat pada brush-border membran mukosa intestinal

Penyerapan dimulai dengan membesarnya usus karena adanya kimus, otot yang teregang bereaksi karena kontraksi. Beberapa kontraksi menyebabkan kontraksi lokal yang membantu dalam mencampurkan kimus. Kontraksi lain yang disebut peristalsis lebih menyerupai gelombang. Satu lapisan otot dinding usus berkontraksi sepanjang beberapa sentimeter dan diikuti dengan lapisan lainnya. Kontraksi demikian ini menggerakkan makanan melalui jarak pendek.

Secara umum asam-asam amino setelah diserap oleh usus akan masuk ke dalam pembuluh darah, yang merupakan percabangan dari vena portal. Vena portal membawa asam-asam amino tersebut menuju sinusoid hati, dimana akan terjadi kontak dengan sel-sel epitel hati. Darah yang berasal dari sinusoid hati kemudian melintas menuju ke sirkulasi umum melalui vena-vena sentral dari hati menuju ke vena hepatik, yang kemudian masuk ke vena kava kaudal.

Absorpsi peptida dalam jumlah besar dapat menyebabkan reaksi imunologik. Hal ini diakibatkan polipeptida yang tidak tercerna akibat defek sel mukosa usus berakibat dapat diserapnya fragmen protein dengan ukuran molekul lebih besar daripada asam amino yang diserap oleh usus ke dalam sirkulasi darah sehingga dapat memicu terbentuknya antibodi. Peptida tersebut diserap melalui jalur paraselular (persorpsi) atau melalui alur yang terdapat diantara sel enterosit

Lemak makanan terdiri dari: 90% : trigliserida 10% : fosfolipid, kolesterol dan esternya

vitamin A, D, E dan K yang larut lemak

95% lemak diabsorbsi dalam usus halus

Lipase adlh enzim pemecah lemak, disekresi oleh:

a. Kelenjar di dasar lidah dalam mulut

b. Pankreas, yang menyatu dengan getah pankreas.

Pemecahan lemak berlangsung di:

a. 10-30% di dalam lambung oleh lipase kelenjar ludah pada PH asam yang optimum

b. 70-90% dalam duodenum dan jejunum bagian atas (proksimal)

- Lipase lingual dan gastric memulai pencernaan lemak dg menghidrolisis triasilgliserol : rantai pendek, sedang, panjang tak jenuh untuk membentuk asam lmk bebas dan 1,2 diasilgliserol

- Rusak oleh pH rendah ( optimal 3- 6 )- Aktif setelah makan- Penting pada masa neonatal

Tiga tahap proses pencernaan lemak

1. Fase emulsifikasi lemak

kontraksi lambung bagian distal, saat mengeluarkan kimus ke dalam duodenum dihasilkan tetesan emulsi lemak yang lebih kecil (1-2 μm), sehingga permukaan lemak yang dapat disentuh lipase semakin luas.

2. Fase isotropik pekat

Dalam duodenum lipase pankreas diaktifkan oleh Ca2+ dan kolipase yang berasal dari kerja tripsin pada prokolipase getah pankreas. Ikatan ester 1 dan 3 dari trigliserida dihidrolisa menjadi asam lemak bebas (FFA) dan 2 monogliserida (MG)

3. Fase pembentukan misel

a. misel dibentuk dari monogliserida dan asam lemak rantai panjang yang berikatan dengan garam empedu.

b. asam lemak rantai pendek tidak memerlukan empedu karena larut air.

Posfolipase A2 dari getah pankreas memecah fosfolipid, terutama lesitin.

Kolesterolesterase dari getah pankreas memecah: Ester kolesterol (misalnya pada susu dan kuning

telur) Ikatan kedua dari trigliserida Ester vitamin A, D dan E Ester lemak lain yang tidak spesifik.

Trigliserida makanan dipecah menjadi asam lemak bebas (FFA) dan monogliserida (MG), yang tersimpan dalam misel.

Misel mendekati brush boder usus halus Secara pasif FFA dan MG diabsorpsi sel epitel usus halus FFA rantai pendek, relatif larut air, memasuki aliran

darah menuju hati melalui vena porta FFA rantai panjang dan MG disintesis kembali menjadi

trigliserida dalam retikulum endoplasma sel mukosa usus halus. Membentuk kilomikron melalui aliran getah bening

Absorpsi lemak berakhir di jejunum Garam empedu bebas dari misel direabsorbsi di ileum,

masuk sirkulasi enterohepatik

Getah empedu memiliki peranan dalam proses pencernaan kolesterol. Getah empedu disekresi oleh hati.

Selama pencernaan kandung empedu akan berkontraksi dan mengalirkan getah empedu ke duodenum melalui duktus koledokud

Fungsi getah empedu :

- pengemulsi

- penetralisasi asam

- pengekskresi

Kelainan organ secara anatomis Defisiensi enzim Defisiensi macro dan micronutrient Diet rendah serat Alergi Infeksi Kiluria dan Kilotoraks Intoleransi Laktosa Steatorea

Putrefaksi adalah proses anaerob pada protein Fermentasi: proses anaerob pd karbohidrat Makanan diserap dlm usus halus, residunya msk ke

colon. Di colon terdapat penyerapan air dg jml besar, isi intestinum berangsur2 jd padat. Selama periode ini berlangsung aktivitas bakterial ckp tinggi. Bakteri melalui putrefaksi dan fermentasi menghasilkan CO2, metana, hidrogen, nitrogen, H2S, laktat, asam laktat, propionat, butirat. Penguraian fosfatidilkolin oleh bakteri dpt menghasilkan kolin dan senyawa amina toksik yg ada hubungannya spt Neurin.

Banyak asam amino menjalani dekarboksilasi sbg hasil kerja bakteri intestinal untuk memproduksi amina yg toksik

Asam amino amina toksik: ptomain

dekarboksilasi

Hasil dekarboksilasi: lisin kadaverin, arginin agmatin tirosin tiramin, ornitin putresin histidin histamin ------ vasopresor kuat triptofan indol,metil indol ( skatol ) sistein merkaptan + H2S

Usus besar mrpkn sumber amonia dg jml besar, yi produk aktivitas bakteri thd substrat nitrogenous. Amonia akan diserap ke dlm sirkulasi drh porta, namun dlm keadaan normal segera dikeluarkan dr dlm drh oleh hati.

Disfungsi liver dpt menyebabkan konsentrasi amonia dlm drh perifer hingga mencapai kadar yg beracun

Mensintesis vitamin B kompleks dan vitamin K E. Coli