Pencernaan makanan terjadi di dalam saluran cerna yang panjangnya 8-9 meter pada orang dewasa. Saluran cerna dimulai dari mulut, melalui esofagus, lambung, usus halus, usus besar, rektum dan berakhir di anus. Saluran cerna dapat dikatakan berada di luar tubuh. Zat-zat gizi yang berasal dari makanan harus melewati dinding saluran cerna agar dapat di absorpsi ke dalam aliran darah.
Saluran cerna merupakan sistem yang sangat kompleks yang melakukan berbagai fungsi faali: menerima, menghaluskan, dan tranasportasi bahan-bahan yang dimakan; sekresi enzim cerna, asam, mukus, empedu dan bahan lain; pencernaan bahan-bahan yang dimakan; absorpsi dan transportasi produk hasil cerna; serta transpor, penyimpanan dan sekresi produk-produk sisa.
Pencernaan dilakukan melalui perubahan mekanis dan kimiawi. Secara mekanis, makanan dihancurkan melalui proses mengunyah dan proses peristaltik. Proses mengunyah memperluas permukaan makanan sehingga enzim pencernaan dapat bekerja lebih baik. Proses peristaltik, yaitu proses mengaduk dan mendorong makanan yang dimungkinkan oleh gerakan kontraksi dan relaksasi dinding saluran cerna sehingga makanan terdorong ke bawah, menambah penghancuran makanan dalam bentuk yang lebih kecil dan mengaduknya dengan sekresi pencernaan.
Secara kimiawi makanan dihancurkan oleh enzim-enzim pencernaan. Enzim-enzim ini dikeluarkan melalui air ludah ke mulut, melalui cairan lambung ke dalam lambung dan melalui cairan usus halus ke dalam usus halus. Di samping itu cairan empedu yang dikeluarkan oleh kantong empedu membantu pencernaan dan absorpsi di dalam sel-sel dinding usus halus. Asam klorida di dalam lambung juga membantu perncernaan.
Enzim ialah molekul protein yang berperan sebagai katalisator dalam berbagai reaksi kimia, dalam hal ini proses hidrolisis. Sebagai katalisator enzim itu sendiri tidak berubah.
Anatomi saluran cerna
Proses pencernaan dimulai di mulut. Waktu kita mengunyah, gigi geligi memecah makanan menjadi bagian-bagian kecil, sementara makanan bercampur dengan cairan ludah untuk memudahkan proses menelan. Ketika ditelan, makanan melewati epiglotis, suatu katup yang mencegah makanan masuk trakea ke paru-paru. Makanan yang ditelan dinamakan bolus.
Esofagus ke lambung
Bolus kemudian melalui pipa esofagus masuk ke lambung. Dinding lambung mengeluarkan sekresi untuk keperluan pencernaan makanan. Pada pintu lambung ada spingter kardiak yang menutup setelah bolus masuk, sehingga makanan tidak kembali masuk ke esofagus. Bolus dalam lambung bercampur dengan cairan lambung dan digiling halus menjadi cairan yang dinamakan kimus (chyme). Lambung kemudian sedikit demi sedikit menyalurkan kimus melalui sfingter pilorus ke dalam usus halus, setelah mana sfingter pilorus menutup.
Usus halus
Pada bagian atas usus halus, kimus melewati lubang saluran empedu, yang meneteskan cairan ke dalam usus halus berasal dari dua alat, yaitu kantong empedu dan pankreas. Kimus kemudian melalui tiga bagian dari usus halus; duodenum (usus dua belas jari), jejunum (bagian usus halus sesudah duodenum sampai ke ileum) dan ileum (ujung usus halus), yang panjangnya kurang lebih 6 meter. Sebagian besar pencernaan diselesaikan di duodenum; jejunum dan ileum terutama berfungsi mengabsorpsi zat-zat gizi.
Usus besar (kolon)
Kimus melalui sfingter lain, yaitu katup ileosekal yang berada pada awal usus besar di bagian kanan perut. Kimus kemudian melewati lubang lain yang menuju apendiks (usus buntu) dan berjalan melalui usus besar naik (ascending colon), ke usus besar melintang (transverse colon) dan ke usus besar turun (descending colon) ke dalam rektum.
Rektum
Sewaktu kimus melalui usus besar dan menuju ke rektum, air dikeluarkan dari kimus sehingga terdapat sisa yang semi padat. Otot-otot rektum menahan sisa makanan ini hingga tiba waktunya untuk dikeluarkan dari tubuh. Pada saat itu otot rektum mengendor dan sisa makanan keluar melalui sfingter terakhir, yaitu anus yang membuka.
Proses Pencernaan
Tahap pertama dimulai di mulut, dimana terjadi proses mengunyah, penambahan cairan ludah, dan kegiatan lidah yang dapat menghancurkan makanan menjadi bubur yang kasar. Makanan kemudian ditelan.
Peristaltik
Bolus dari ujung esofagus bergerak dengan gerakan peristaltik, yaitu gerakan bergelombang yang disebabkan oleh kontraksi otot pada dinding saluran cerna yang mendorong makanan sepanjang saluran cerna. Gerakan ini dimungkinkan oleh otot-otot yang melingkar dan otot-otot yang memanjang (longitudinal). Setiap kali otot melingkar berkontraksi dan otot memanjang mengendor/relaks saluran mengecil, sedangkan setiap kali otot melingkar mengendor dan otot memanjang berkontraksi saluran membesar.
Gelombang kontraksi pada saluran cerna bergerak dengan kecepatan dan intensitas berbeda, bergantung pada bagian saluran cerna bersangkutan dan ada tidaknya makanan. Misalnya, di dalam lambung gelombang terjadi tiap kali per menit, sedangkan di dalam usus halus menjadi 10 kali per menit. Bila saluran cerna kosong, saluran cerna hampir tidak bergerak, tetapi secara periodik muncul gelombang yang kuat.
Proses di lama lambung
Di antara seluruh bagian saluran cerna, lambung mempunyai dinding paling tebal dan otot paling kuat. Di samping otot-otot yang melingkar dan memanjang, lambung mempunyai lapisan otot diagonal yang secara bergiliran berkontraksi dan mengendor. Sementara ketiga macam otot ini menekan kimus ke bawah, sfingter pilorus tetap tertutup rapat untuk mencegah kimus masuk ke dalam duodenum. Akibatnya, kimus diaduk dan ditekan ke bawah, mengenai sfingter pilorus tetapi tetap berada di dalam lambung. Sementara itu lambung mengeluarkan cairan lambung. Bila kimus menjadi cairan halus, sfingter pilorus membuka sebentar (kira-kira tiga kali per menit) dn kimus keluar sedikit demi sedikit masuk ke duodenum.
Segmentasi
Alat pencernaan tidak saja mendorong, akan tetapi secara periodik juga memeras isinya sepanjang saluran, sehingga memungkinkan getah pencernaan dan sel-sel dinding usus bersentuhan baik dengan isi saluran cerna.
Kontraksi sfingter
Ada 4 jenis otot sfingter yang membagi saluran cerna ke dalam bagian-bagian utama. Otot-otot ini mencegah terjadinya arus balik ke saluran cerna. Sfingter kardiak mencegah isi lambung kembali ke esofagus. Sfingter pilorus mencegah isi usus kembali ke lambung dan menjaga agar bolus tinggal cukup lama di dalam lambung untuk memungkinkan pencampuran yng baik dengan getah lambung dan menjadikannya lebih halus. Pada ujung usus halus ada sfingter yang berfungsi mengosongkan isi usus halus ke dalam usus besar. Kencangnya otot rektum dan otot anus bertindak sebagai pengaman untuk mencegah agar pengeluaran sisa pencernaan tidak terjadi secara sembarangan.
Sekresi getah pencernaan
Untuk menghancurkan makanan menjadi unit-unit kecil berupa zat-zat gizi yang dapat di absorpsi tubuh, diperlukan getah-getah pencernaan. Ada lima organ yang mengeluarkan getah pencernaan, yaitu kelenjar ludah, lambung, pankreas, hati melalui kantong empedu, dan usus halus. Sekresi organ-organ ini memasuki saluran cerna pada tempat-tempat tertentu berupa air dan enzim-enzim.
Cairan ludah
Kelenjar ludah mengeluarkan cairan yang terdiri dari mukus (lendir), garam-garam dan enzim pencernaan yang memulai proses pencernaan karbohidrat. Air ludah berupa mukus membasahi makanan sehingga memudahkan proses menelan, hingga bolus masuk ke esofagus. Mukus pada umumnya menjaga agar seluruh permukaan saluran cerna dalam keadaan basah sehingga memudahkan gerakan makanan serta melindungi permukaan gigi-geligi, mulut, esofagus, dan lambung dari serangan zat-zat tajam atau berbahaya.
Cairan lambung
Sel-sel lambung mengeluarkan cairan yang terdiri dari campuran air, enzim-enzim, dan asam klorida. Asam klorida mempunyai pH kurang lebih 2 dan berperan membuka gulungan protein sehingga siap untuk dicernakan, mencegah pertumbuhan bakteri dan membunuh sebagian besar bakteri yang masuk dengan makanan. Untuk mencegah kerusakan sel-sel dinding lambung oleh asam klorida dan enzim-enzim pencernaan, sel-sel tersebut mengeluarkan mukus (lendir) yang menutupi dinding lambung.
Enzim-enzim lambung bekerja dengan baik pada cairan dengan pH kurang atau sama dengan 2. Enzim-enzim ini memecah (hidrolisis) protein separo jalan. Enzim lipase menghidrolisis sebagian besar lemak. Enzim-enzim cairan ludah yang ditelan bersama bolus tidak dapat bekerja pada cairan asam, sehingga pencernaan karbohidrat dalam lambung boleh dikatakan berhenti. Asam klorida menghidrolisis sedikit karbohidrat. Vitamin B12 di dalam lambung memperoleh suatu alat angkut berupa protein, yaitu faktor intrinsik.
Cairan pankreas dan enzim usus
Pencernaan karbohidrat, lemak dan protein terutama terjadi di dalam usus halus. Cairan pankreas mengandung enzim-enzim yang berperan pada ketiga jenis zat energi ini. Sel-sel dinding usus halus juga mengeluarkan enzim-enzim pencernaan pada permukaannya.
Di samping enzim-enzim, cairan pankreas mengandung natrium bikarbonat yang bersifat basa. Dengan demikian, cairan pankreas menetralisir kimus yang tadinya bersifat asam, sehingga menjadi netral atau sedikit basa.
Cairan empedu
Cairan empedu dibentuk oleh hati secara terus-menerus, untuk kemudian dikonsentrasikan dan disimpan di dalam kantung empedu. Kantung empedu mengeluarkan cairan empedu ke dalam duodenum bila ada lemak. Cairan empedu berperan sebagai emulsifier lemak, sehingga menjadi suspensi dalam air. Enzim-enzim kemudian dapat memecah suspensi lemak tersebut menjadi komponen-komponennya.
Faktor-faktor pelindung
Sifat netral cairan usus halus dan usus besar memungkinkan pertumbuhan bakteri. Dalam keadaa sehat, usus menunjang kehidupan bakteri-bakteri yang tidak membayakan tubuh, bahkan menguntungkan seperti bakteri yang dapat membentuk vitamin B dan K.
Saluran cerna juga dapat membentuk dan memelihara bahan-bahan yang dapat melindungi tubuh terhadap bahan-bahan asing yang berbahaya dengan membentuk sistem imun dan kekebalan.
Tahap akhir pencernaan
Selama proses pencernaan, zat-zat energi – karbohodrat, lemak dan protein – dipecah menjadi bentuk-bentuk dasar dan siap untuk di absorpsi. Zat-zat gizi lain – vitamin, mineral, dan air – pada umumnya tidak dipecah, dan diabsorpsi sebagaimana adanya. Sisa-sisa yang tidak dicernakan, seperti serat tidak diabsorpsi dan melewati saluran cerna dalam bentuk semi padat. Sisa-sisa ini membantu peristaltik usus. Serat juga menyerap air untuk menjaga feses tidak menjadi keras. Di samping itu serat menyerap beberapa bagian dari makanan, antara lain: asam empedu, beberapa mineral, zat aditif, dan bahan-bahan tidak berguna lainnya.
Peranan usus besar
Usus besar, bagian akhir dari saluran cerna berperan sebagai tempat mengumpulkan sisa makanan padat, tempat mengabsorpsi air dan mineral tertentu serta tempat pertumbuhan bakteri.
Sisa makanan ditahan dalam kolon hingga dikeluarkan dalam bentuk feses. Makanan paling lama ditahan di dalam kolon, sering sampai pada 24 jam. Karena kontraksi peristaltik dan segmentasi bergerak lebih lambat dalam kolon, bakteri mendapat kesempatan untuk berkembang biak. Bakteri mendapat makanan dari sisa makanan yang ada dalam kolon. Beberapa produk kimia hasil metabolisme bakteri dapat diserap kembali melalui kolon. Sampai 10 % energi yang diabsorpsi seseorang dapat berasal dari jalur ini.
Bakteri dalam kolon dapat membentuk beberapa jenis vitamin yang sebagian diabsorpsi oleh tubuh. Sebagian kecil vitamin B dan K diduga diperoleh melalui absorpsi ini. Di samping itu bakteri kolon menghasilkan gas sebagai sisa produk metabolisme makanan. Bila gas ini tertumpuk akan dikeluarkan melalui anus.
Kolon mmeberi tubuh kesempatan terakhir mengabsorpsi air serta natrium dan klorida. Bila tidak berhasil akan menimbulkan diare. Ini hanya terjadi dalam keadaan khusus. Bila sfingter pada ujung kolon yaitu rektum mengendor (relaksasi), maka sisa akhir makanan berbentuk semi padat dikeluarkan melalui anus.