Mereka adalah tonjolan kecil berbentuk jari yang terletak di usus kecil yang menonjol dari lapisan epitel dindingnya.
Mereka meluas ke lumen usus kecil , dan panjangnya kira-kira 0,5-1,6 mm pada manusia, dengan masing-masing vili memiliki banyak mikrovili.
Vili meningkatkan luas permukaan bagian dalam dinding usus, yang berarti ada luas permukaan yang lebih besar untuk penyerapan makanan yang dicerna, seperti asam amino, gula sederhana (glukosa), protein, nutrisi, antara lain.
Luas permukaan yang diperbesar oleh vili memiliki kisaran perkiraan 30 hingga 600 kali.
Dengan kata lain, peningkatan luas permukaan (berhubungan dengan cairan dalam cahaya) mengurangi jarak rata-rata yang ditempuh oleh molekul nutrisi, sehingga meningkatkan efektivitas difusi.
Vili juga membantu usus memindahkan makanan di sepanjang saluran pencernaan.
Struktur saluran pencernaan
Saluran pencernaan terdiri dari usus halus berombak sepanjang 7 m dan pendampingnya yang lebih berat 1,5 m, usus besar. Jadi luas permukaan untuk penyerapan jauh lebih tinggi di usus kecil.
Setelah makanan yang dicerna melewati lambung, ia memasuki usus kecil untuk diserap ke dalam darah.
Usus kecil juga melepaskan enzim pencernaan untuk memastikan hidrolisis lengkap molekul makanan.
Ketika chyme, yang merupakan makanan yang dicerna sebagian dicampur dengan cairan lambung, baru saja meninggalkan lambung, pemberhentian pertamanya adalah duodenum, bentangan usus kecil yang pendek dan lebar.
Dengan panjang hanya 25 cm, duodenum adalah segmen terpendek dari usus kecil. Di sini, chyme bercampur dengan enzim pencernaan dari hati dan pankreas.
Setelah relaksasi sfingter Oddi, empedu yang disekresikan oleh hati dan cairan pankreas yang disekresikan oleh pankreas memasuki duodenum untuk membantu pencernaan kimiawi. Sekresi ini membantu mengurangi keasaman cairan lambung yang kuat.
Dalam perjalanan makanan melalui saluran pencernaan, pemberhentian berikutnya adalah jejunum. Ini memiliki diameter sekitar 4 cm dan panjang 2,5 m. Di sini juga terdapat lipatan melingkar besar submukosa yang disebut lipatan melingkar.
Akhirnya, dalam perjalanan melalui usus kecil, makanan mencapai ileum. Ini adalah segmen terpanjang dari usus kecil, mencapai sekitar 3,5 m. Ileum sedikit kurang vaskular dan warnanya lebih terang dari jejunum.
Struktur usus halus
Usus halus terdiri dari lapisan-lapisan. Lapisan terluar adalah serosa, yang menyambung dengan mesenterium (jaringan yang menghubungkan usus dengan dinding perut).
Serosa mengandung pembuluh darah dan saraf, dan mengeluarkan cairan untuk melumasi usus kecil, melindunginya dari kerusakan yang disebabkan oleh gesekan.
Di bawah serosa adalah lapisan otot longitudinal. Otot ini, bersama dengan otot melingkar (terletak tepat di bawah submukosa), berkontraksi dalam gelombang peristaltik, menggerakkan makanan melalui usus.
Otot longitudinal memperpendek saluran untuk memfasilitasi pergerakan kimus, sedangkan otot sirkular mencegah kimus berjalan mundur.
Submukosa terdiri dari jaringan ikat padat untuk mendukung mukosa dan menghubungkannya ke lapisan otot. Ini juga mengandung pembuluh darah, pembuluh limfatik, dan saraf untuk memasok mukosa.
Sel goblet, terletak di epitel, mengeluarkan lendir ke dalam saluran atau lumen usus.
Lamina terdiri dari jaringan ikat areolar longgar yang memanjang ke dalam vili. Ini berisi pembuluh darah dan kelenjar alkali yang mengeluarkan lendir yang kosong ke dalam kriptus (kelenjar usus) untuk melawan sekresi asam lambung.
Mukosa adalah lapisan terdalam, mengelilingi lumen yang dilalui kimus. Ini memiliki tiga fungsi utama: perlindungan lingkungan internal, sekresi dan penyerapan. Mukosa sangat terlipat, penuh dengan vili.
vili
Arsitektur lapisan epitel bagian dalam dari usus kecil dan besar adalah unik, dengan lipatan luas sel epitel untuk membentuk kripta dan proyeksi seperti jari yang disebut vili.
Vili, proyeksi seperti jari ini, seperti yang telah kita sebutkan, mikrovili memiliki proyeksinya sendiri.
Pengaturan seperti itu sangat meningkatkan luas permukaan total lumen usus yang tersedia untuk memungkinkan interaksi maksimum nutrisi yang dicerna dengan sel epitel untuk penyerapan bahan yang efisien.
Vili dan mikrovili menciptakan permukaan penyerapan yang begitu besar sehingga luas permukaan usus halus kira-kira 250 m 2.
Ciri-ciri vili
Vili dan mikrovili terdapat pada permukaan mukosa sepanjang lipatan melingkar yang memperlambat perjalanan kimus melalui usus, yang juga meningkatkan luas permukaan.
Baik di usus kecil maupun besar, vili terdiri dari enterosit, sel goblet yang mensekresi mukus, dan sel enteroendokrin yang mensekresi hormon peptida.
Vili terhubung ke pembuluh darah, sehingga darah yang berperedaran membawa nutrisi ini. Jika tidak ada vili, penyerapan akan menjadi sekitar 30 sampai 600 kali lebih lambat.
Sel tambahan yang disebut sel Paneth hadir di vili usus kecil. Sel Paneth berpartisipasi dalam pertahanan kekebalan bawaan usus dengan mendeteksi mikroba patogen dan mensekresi peptida mikrobisida.
Karakteristik mikrovili dan kapasitas penyerapan nutrisi
Karakteristik struktural lapisan epitel vili mengoptimalkan kemampuannya untuk menyerap bahan yang dicerna.
Sambungan yang rapat menciptakan hubungan antara membran plasma dari dua sel yang berdekatan, menciptakan penghalang kedap air.
Mereka juga menjaga cairan pencernaan terpisah dari jaringan dan mempertahankan gradien konsentrasi dengan memastikan gerakan satu arah.
Perbatasan mikrovili secara signifikan meningkatkan luas permukaan membran plasma lebih besar dari 100 ×, yang memungkinkan penyerapan yang lebih besar terjadi.
Membran akan tertanam dengan enzim pencernaan bergerak dan protein saluran untuk membantu penyerapan bahan.
Sel epitel vili usus memiliki sejumlah besar mitokondria untuk menyediakan ATP untuk mekanisme transpor aktif.
ATP mungkin diperlukan untuk transpor aktif primer (counter-gradient), transpor aktif sekunder (co-transport), atau pinositosis.
Vesikel pinositotik bertanggung jawab untuk penyerapan non-spesifik cairan terlarut dan zat terlarut. Bahan-bahan ini tertelan melalui pecah dan reformasi membran dan, oleh karena itu, terkandung dalam vesikel.
Sel induk epitel
Lapisan usus tempat sel induk berada terdiri dari kriptus seperti lembah di antara tonjolan yang disebut vili.
Ini mengandung banyak jenis sel, termasuk sel goblet yang mensekresi lendir, enterosit penyerap nutrisi, dan sel misterius Paneth.
Kulit, folikel rambut, dan vili usus adalah contoh jaringan yang harus mengalami pembaruan yang cepat dan terus menerus.
Lapisan usus cepat aus, jadi masuk akal jika epitel usus adalah jaringan yang paling cepat memperbarui diri pada mamalia dewasa.
Umumnya, proses pembaruan diri diyakini didukung oleh lapisan sel yang disebut miofibroblas yang terletak di dasar kriptus.
Seperti di epidermis, sel-sel yang baru terbentuk bergerak dalam pola terpolarisasi sebagai kolom sel dari dasar kripta ke atas ke vili yang berdekatan, di mana migrasi terjadi di sepanjang vili sampai sel-sel mereka lepas di ujung vili.
Fungsi absorpsi sel bekerja selama migrasi dari dasar ke ujung vili. Seluruh perjalanan migrasi dari sel yang baru terbentuk di ruang bawah tanah ke sel yang terlepas di ujung vili diyakini terjadi dalam 5 sampai 7 hari.
Lapisan luar epidermis manusia ditumpahkan, dengan penggantian terus-menerus dengan diferensiasi sel-sel yang bergerak ke atas dari lapisan basal di dermis.
Sel-sel di lapisan basal menunjukkan pembelahan sel yang lambat tapi persisten. Di dalam lapisan ini terdapat sel punca epidermis dan sel penguat transien (progenitor).
Karena ada pembaruan lengkap dari lapisan epidermis manusia sepenuhnya dalam beberapa minggu dan sel-sel basal yang memperkuat sementara membelah hanya tiga sampai enam kali sebelum berdiferensiasi menjadi sel-sel epidermis, kapasitas pembaruan diri dari sel-sel induk epidermis sangat mencengangkan.