SISTEM PENCERNAAN PADA MANUSIA

Anatomi Sistem Pencernaan

Sistem pencernaan  terdiri dari saluran pencernaan  yaitu saluran panjang yang merentang dari mulut sampai anus, dan organ – organ aksesoris seperti gigi, lidah, kelenjar saliva, hati, kandung empedu, dan pancreas.

Proses pencernaan melibatkan enzim – enzim sekretorik yang spesifik untuk berbagai makanan dan bekerja untuk menguraikan karbohidrat menjadi gula sederhana, lemak menjadi asam lemak bebas dan monogliserida, serta protein menjadi asam amino.

A.  FUNGSI SISTEM PENCERNAAN

Fungsi utama system ini adalah untuk menyediakan makanan, air, dan elektrolit bagi tubuh dari nutrient yang dicerna sehingga siap diabsorpsi. Pencernaan berlangsung secara mekanik dan kimia, dan meliputi proses – proses berikut :

1. Ingesti adalah masuknya makanan ke dalam mulut.
2. Pemotongan dan penggilingan makanan dilakukan secara mekanik oleh gigi.
3. Peristaltik  adalah gelombang kontraksi otot polos involunter yang menggerakkan makanan tertelan melalui saluran pencernaan.
4. Digesti adalah hidrolisis kimia (penguraian) molekul besar menjadi molekul kecil sehingga absorpsi dapat berlangsung.
5. Absorpsi adalah pergerakan produk akhir pencernaan dari lumen saluran pencernaan ke dalam sirkulasi darah dan limfatik.
6. Egesti (defekasi) adalah proses eliminasi zat – zat sisa yang tidak tercerna.

B.  GARIS BESAR SALURAN PENCERNAAN

Sistem pencernaan makanan pada manusia terdiri dari beberapa organ, berturut-turut dimulai dari 1. Rongga Mulut, 2. Esofagus, 3. Lambung, 4. Usus Halus, 5. Usus Besar, 6. Rektum, 7. Anus.

1.   Mulut (oris)

Rongga mulut dibatasi oleh beberapa bagian, yaitu sebelah atas oleh tulang rahang dan langit-langit (palatum), sebelah kiri dan kanan oleh otot-otot pipi, serta sebelah bawah oleh rahang bawah.

a.   Gigi(dentis)

-     Fungsi : Berperan dalam proses mastikasi (pengunyahan).

-     Bagian-bagian gigi adalah sebagai berikut:

•      Mahkota Gigi : dilapisi oleh email dan di dalamnya terdapat dentin (tulang gigi).

•      Tulang Gigi ; terletak di bawah lapisan email.

•      Rongga gigi ; berada di bagian dalam gigi. Di dalamnya terdapat pembuluh darah, jaringan ikat, dan jaringan saraf.

b.    Lidah (lingua)

-      Lidah berfungsi untuk membantu mengunyah makanan yakni dalam hal membolak-balikkan makanan dalam rongga mulut, membantu dalam menelan makanan, sebagai indera pengecap, dan membantu dalam berbicara.

-      Sebagai indera pengecap,pada permukaan lidah terdapat badan sel saraf perasa (papila). ada tiga bentuk papila, yaitu:

•   Papila fungiformis

•   Papila filiformis.

•   Papila serkumvalata

c.     Kelenjar Ludah

Kelenjar ludah menghasilkan saliva. Saliva mengandung enzim ptyalin atau amylase  dan ion natrium, klorida, bikarbonat, dan kalium.

Fungsi saliva adalah  :

-          melarutkan makanan secara kimia,

-          melembabkan dan melumasi makanan

-          mengurai zat tepung menjadi polisakarida dan maltose

-          zat buangan

-          zat antibakteri dan antibodi

Kelenjar ludah terdiri atas tiga pasang sebagai berikut:

1. Kelenjar sublingual adalah kelenjar saliva yang paling kecil, terletak di bawah lidah bagian depan.
2. Kelenjar submandibular  terletak di belakang kelenjar sublingual dan lebih dalam.
3. Kelenjar parotid adalah kelenjar saliva paling besar dan terletak di bagian atas mulut depan telinga.

2.   Esofagus (Kerongkongan)

-      Esofagus merupakan saluran sempit berbentuk pipa yang menghubungkan faring dengan lambung (gaster). Yang panjang kira – kira 25 cm, diameter 2,5 cm. pH cairannya 5 – 6.

-      Fungsi : menggerakkan makanan dari faring ke lambung melalui gerak peristalsis.

3.   Lambung (gaster)

-      Lambung merupakan organ berbentuk J  yang terletak di bawah rusuk terakhir sebelah kiri. Yang panjangnya 20 cm, diameternya 15 cm, pH lambung 1 – 3,5.

-      Lambung tediri atas kardiak, fundus, badan lambung, antrum, kanal pylorus, dan pylorus.

-      Getah lambung mengandung:

a.   Asam klorida (HCl). Berfungsi sebagai desinfektan,mengasamkan makanan dan mengubah pepsinogen menjadi pepsin.

b.   Rennin, merupakan enzim yang berfungsi mengendapkan kasein (protein susu) dari air susu.

c.   Pepsin berfungsi mengubah protein menjadi polipeptida..

d.   Lipase, berfungsi untuk mencerna lemak.

-      Fungsi lambung adalah:

1.    Penyimpan makanan

2.    Memproduksi kimus

3.    Digesti protein

4.    Memproduksi mucus

5.    Memproduksi glikoprotein

6.    Penyerapan

4.   Usus halus (Intestinum tenue)

-      Usus halus adalah tempat berlangsungnya sebagian besar pencernaan dan penyerapan yang panjangnya sekitar 6 m berdiameter sekitar 2,5 cm. sedangkan pHnya 6,3 – 7,6. Dinding usus halus terdiri atas tiga lapis, yaitu tunica mucosa, tunica muscularis, dan tunika serosa. Tunica muscularis merupakan bagian  yang menyebabkan  gerakan  usus halus.

-      Fungsi usus halus :

1.  Mengakhiri proses pencernaan makanan. Proses ini diselesaikan oleh enzim usus dan enzim pangkreas serta dibantu empedu dalam hati.

2.  Usus halus secara selektif mengabsorbsi produk digesti.

-      Usus halus dibedakan menjadi tiga bagian,yaitu:

a.    Deudenum (usus dua belas jari). Deudenum  panjangnya sekitar 25 cm, diameternya 5 cm.

b.    Jejunum (usus kosong). Panjangnya sekitar 1 m sampai 1,5 m, diameternya 5 cm.

c.    Ileum (usus belit/ usus penyerapan). Panjangnya sekitar 2 m sampai 2,5 m, diameternya 2,5 cm.

-      Kelenjar – kelenjar usus menghasilkan enzim – enzim pencernaan, yaitu :

a.    Peptidase, berfungsi mengubah peptide menjadi asam amino

b.    Sukrase, berfungsi mengubah sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa.

c.    Maltase, berfungsi mengubah maltose menjadi glukosa

d.    Laktase, berfungsi mengubah laktosa menjadi glukosa dan galaktosa

5.    Usus Besar (colon)

-      Usus besar adalah saluran yang berhubung dengan bagian usus halus ( ileum ) dan berakhir dengan anus. Yang panjangnya sekitar  1,5 m dan diameternya kurang lebih 6,3 cm. pH nya 7,5 – 8,0.

-      Fungsi dari usus besar adalah :

1.  Mengabsorbsi 80 %  sampai 90 % air dan elektrolit dari kimus yang tersisa dan mengubah kimus dari cairan menjadi massa semipadat.

2.  Memproduksi mucus

3.  Mengeksresikan zat sisa dalam bentuk feses.

-      Usus besar dibedakan menjadi tida bagian, yaitu :

a.    Coecum. Merupakan pembatas antara ileum dengan kolon.

b.    Kolon. Pada  kolon  terjadi  gerakan  mencampur isi kolon dengan gerakan mendorong.

Pada kolon ada tiga divisi yaitu :

-      Kolon asendens; yang merentang dari coecum sampai ke tepi bawah hati disebelah kanan dan membalik secara horizontal pada fleksura hepatika.

-      Kolon transversum ; merentang menyilang abdomen ke bawah hati dan lambung sampai ke tepi lateral ginjal kiri, tempatnya memutar ke bawah pada fleksura spienik.

-      Kolon desendens; merentang ke bawah pada sisi kiri abdomen dan menjadi kolon sigmoid berbentuk S yang bermuara di rectum.

c.    Rectum. Merupakan tempat penampungan sementara feses sebelum dibuang melalui anus. Yang panjangnya 12 – 13 cm.

6.   Anus

Anus  merupakan  lubang  pada  ujung saluran pencernaan. Pada anus terdapat dua macam otot,aitu:

a.     Sfingter anus internus; bekerja tidak menurut kehendak.

b.    Sfingter anus eksterus; bekerja menurut kehendak.

Proses pengeluaran feses di sebut defekasi. Setelah retum terenggang karena terisi penuh, timbul keinginan untuk defekasi.

HUKUM NEWTON

1.      Hukum Newton I

Hukum ini dikenal sebagai hukum kelembaman/kemalasan/inersia karena benda akan cenderung mempertahankan posisi awalnya. Benda yang diam akan bergerak jika diberi gaya yang melampau inersianya (kelembamannya). Benda yang telah bergerak dengan kecepatan tertentu, akan tetap bergerak dengan kecepatan itu jika tidak ada gaya yang bekerja pada benda tersebut. Hal inilah yang merupakan dasar dari Hukum Newton I yang dapat dirangkuman sebagai berikut;

Jika semua gaya atau total yang bekerja pada benda tersebut sama dengan nol, maka benda yang sedang diam akan tetap diam dan benda yang sedang bergerak lurus dengan kecepatan tetap akan tetap bergerak lurus dengan kecepatan yang dimilikinya (kecepatan tetap). Secara sederhana Hukum Newton I mengatakan bahwa perecepatan benda nol jika gaya total (gaya resultan) yang bekerja pada benda sama dengan nol. Secara matematis dapat ditulis.

∑F = 0

Sebenarnya pernyataan hukum Newton I sudah pernah disebutkan oleh Galileo beberapa tahun sebelum Newton lahir Galileo, ia mengatakan: bahwa kecepatan yang terdapat pada suatu benda akan tetap dipertahankan jika semua gaya penghambatnya dihilangkan.

2. Hukum Newton II

Sebenarnya hukum II ini tidaklah jauh berbeda dengan hukum pertama keduanya membicarakan gerak benda akibat pengaruh gaya yang bekerja pada benda. Pada hukum I kemungkinan keadaan benda adalah diam atau bergerak dengan kecepatan konstan. Pada kemungkinan pertama benda dalam keadaan diam yang berarti tidak ada perpindahan.

Secara matematis keadaan pertama tidak terdapat perubahan posisi ( vector x) dan jika diturunkan terhadap waktu (dx/dt = 0). dx/dt = v adalah kecepatan (vector) sama dengan nol maka turunan kedua perpindahan terhadap waktu atau turunan pertama kecepatan terhadap waktu sama dengan nol. Maka percepatan benda (a) juga sama dengan nol.

Keadaan kedua, benda bergerak dengan kecepatan konstan (tetap), arti fisisnya adalah waktu yang diperlukan dalam perpindahan sebuah benda pada panjang elemen garis yang sama adalah tetap (dx/dt = v = konstan). Percepatan (vector) jika diturunkan terhadap waktu sesuai dengan konsep matematis maka percepatan benda tersebut sama dengan nol.

Persamaan hukum Newton II
∑F = m a
Jika v = 0 atau v = konstan (tetap) maka a = 0
Sehingga ∑F = m 0; ∑F = 0 (kembali pada Hukum I)

Perbedaan mendasar hukum Newton I dan II adalah kecepatan benda akibat gaya adalah tidak konstan (tidak tetap), benda mengalami perubahan kecepatan selama bergerak hal ini terjadi karena jumlah seluruh gaya (gaya total yang bekerja pada benda tidak sama dengan nol. Secara matematis dapat dituliskan bahwa dx/dt = v = tidak konstan sehingga dv/dt ≠ 0. Dengan demikian dapat dirumuskan sebagai berikut:

∑F = m dv/t atau ∑F = m a

Berdasarkan sebuah eksperimen jika gayanya diperbesar 2 kali ternyata percepatannya menjadi. 2 kali lebih besar. Demikian juga jika gaya diperbesar 3 kali percepatannya lebih besar 3 .kali lipat, dari sini kita dapat simpulkan bahwa percepatan sebanding dengan resultan gaya yang bekerja.

Sekarang kita lakukan percobaan lain. Kali ini massa bendanya divariasi tetapi gayanya dipertahankan tetap sama. Jika massa benda diperbesar 2 kali, ternyata percepatannya menjadi ½ kali. Demikian juga jika massa benda diperbesar 4 kali, percepatannya menjadi ¼ kali percepatan semula. Dan sini kita bisa simpulkan bahwa percepatan suatu benda berbanding terbalik dengan massa benda itu.

Kedua kesimpulan yang diperoleh dari eksperimen tersebut dapat diringkaskan ke dalam Hukum Newton II: Percepatan suatu benda sebanding dengan resultan gaya yang bekerja dan berbanding terbalik dengan massanya. Matematik hukum ini ditulis:

a = F /m atau ∑F = m a

Benda yang bergerak dengan kecepatan tertentu dalam suatu fluida (semua zat yang dapat mengalir, zat cair, gas, bahkan zat padat yang meleleh akibat temperature tinggi seperti lava) pasti akan mengalami gesekan oleh viskositas (kekentalan bergantung jenis fluidanya) fluida sehingga kecepatanya berubah terhadap waktu atau dapat dikatakan mengalami perlambatan/pengurangan kecepatan, pada keadaan ini berlaku hukum Newton II. Gesekan fluida ini besarnya sebanding dengan kecepatan benda sehingga pada suatu waktu kecepatan benda akan sama dengan nol (benda berhenti), dalam keadaan ini hukum Newton I berlaku.

3. Hukum Newton III

Hukum ini merupakan lanjutan dari hukum sebelumnya hanya saja tunjauan dari hukum ini tidak sampai pada gerak melainkan hanya berkutat pada gaya yang diberikan pada benda dan akibatnya benda akan memberikan reaksi. Secara metematis dapat ditulis sebagai:

Faksi = – Freaksi

Gaya reaksi ini merupakan gaya lawan (kata lawan berati terdapat gaya yang sama namun berlawanan arah atau dapat diartikan merujuk pada tanda (-) gaya reaksi) benda akibat yang diterimanya, gaya reaksi ini juga dapat berupa gaya gesek seperti pada saat orang berjalan, jika tidak terdapat gaya lawan lantai (lantai licin) maka orang tidak akan dapat berjalan. Jika sebongkah batu didorong maka batu akan memberikan perlawan (hukum III berlaku). Jika batu tidak mengalami perpindahan maka hukum I berlaku. Namun jika benda mengalami perpindahan (dari diam menjadi bergerak) maka hukum II berlaku.

Hukum ketiga menyatakan bahwa tidak ada gaya timbul di alam semesta ini, tanpa keberadaan gaya lain yang sama dan berlawanan dengan gaya itu. Jika sebuah gaya bekerja pada sebuah benda (aksi) maka benda itu akan mengerjakan gaya yang sama besar namun berlawanan arah (reaksi). Dengan kata lain gaya selalu muncul berpasangan. Tidak pernah ada gaya yang muncul sendirian.

Contoh lain adalah gaya gravitasi bumi. Gaya aksi adalah berat benda itu W = mg. Gaya ini dialami benda akibat tarikan bumi (abaikan gaya-gaya lain). Gaya reaksinya adalah gaya pada bumi akibat tarikan benda itu, WR = -W. Gaya reaksi WR ini akan memberikan percepatan pada bumi mendekati benda sama seperti gaya W menarik benda ke permukaan akibat gaya reaksi sangat kecil sekali, sehingga boleh diabaikan bumi boleh dianggap tetap diam).

Dari hukum inilah hukum Newton tentang gravitasi dirumuskan
F = G. (m1 m2)/r2

Berdasarkan hukum gravitasi Newton, data-data tersebut digunakan untuk menghitung besaran lain tentang benda ruang angkasa yang tidak mungkin diukur dalam laboratorium.

1. Menghitung Massa Bumi
Massa bumi dapat dihitung dengan menggunakan nilai G yang telah diperoleh dari percobaan Cavendish. Anggap massa bumi M dan jari-jari bumi R = 6,37 × 106 m (bumi dianggap bulat sempurna). Berdasarkan rumus percepatan gravitasi bumi, Anda bisa menghitung besarnya massa bumi.

2. Menghitung Massa Matahari
Telah Anda ketahui bahwa jari-jari rata-rata orbit bumi rB = 1,5 × 1011 m
dan periode bumi dalam mengelilingi matahari TB = 1 tahun = 3 × 107 s.
Berdasarkan kedua hal tersebut serta dengan menyamakan gaya matahari
dan gaya sentripetal bumi, maka dapat diperkirakan massa matahari.

3. Menghitung Kecepatan Satelit
Suatu benda yang bergerak mengelilingi benda lain yang bermassa lebih besar dinamakan satelit, misalnya bulan adalah satelit bumi. Sekarang banyak satelit buatan diluncurkan untuk keperluan komunikasi, militer, dan riset teknologi. Untuk menghitung kecepatan satelit dapat digunakan dua cara, yaitu hukum gravitasi dan gaya sentrifugal.
a. Menghitung Kecepatan Satelit Menggunakan Hukum Gravitasi
Anggap suatu satelit bermassa m bergerak melingkar mengelilingi bumi
pada ketinggian h dari permukaan bumi. Massa bumi M dan jari-jari bumi
R. Anda tinjau gerakan satelit dari pengamat di bumi. Di sini gaya yang
bekerja pada satelit adalah gaya gravitasi. Berdasarkan rumus hukum II Newton, Anda dapat mengetahui kecepatan satelit

.

b. Menghitung Kecepatan Satelit Menggunakan Gaya Sentrifugal
Sebuah satelit memiliki orbit melingkar, sehingga dalam acuan ini, satelit akan merasakan gaya sentrifugal (mv2/r2). Gaya sentrifugal muncul karena pengamatan dilakukan dalam sistem non inersial (sistem yang dipercepat, yaitu satelit). Gaya sentrifugal besarnya sama dengan gaya gravitasi.

4. Menghitung Jarak Orbit Satelit Bumi
Apabila satelit berada pada jarak r dari pusat bumi, maka kelajuan satelit saat mengorbit bumi dapat dihitung dengan menyamakan gaya gravitasi satelit dan gaya sentripetalnya.