Kualitas Spermatozoa

TUGAS

MATA KULIAH EMBRIOLOGI

( AHYT 243 )

Dosen Pengasuh :

Dra. Siti Wahidah Arsyad, M. Pd

Drs. Kaspul, M. Si

Topik               :  Kualitas Spermatozoa

Tujuan             :  Untuk mengetahui kualitas, motilitas, konsentrasi dan morfologi

                            sperma tikus putih (Rattus norvegicus L.)

Tempat            :  Laboratorium Biologi PMIPA FKIP UNLAM Banjarmasin

 

I.        ALAT DAN BAHAN

Alat yang digunakan :

1.      Mikrohemocytometer Neubauer               6.   Pipet leukosit

2.      Mikroskop                                                7.   Cawan petri

3.      Gelas arloji                                                8.   Kaca penutup

4.      Peralatan bedah                                        9.   Baki

5.      Pipet tetes                                                 10. Stopwatch

      Bahan yang digunakan :

1.      Tikus putih jantan dewasa (Rattus norvegicus L.)

2.      Larutan NaCl 0,9 %

3.      Kapas

II.     CARA KERJA

Pengamatan kualitas spermatozoa meliputi kualitas, motilitas, kecepatan gerak dan morfologi spermatozoa. Cuplikan spermatozoa diperoleh dari cauda epididimis kanan yang diambil dari hewan yang telah mendapat perlakuan selama satu bulan. Cauda epididimis dimasukkan ke dalam gelas arloji yang berisi 1 ml garam fisiologis hangat (37⁰C), kemudian potong-potong dengan gunting kecil hingga halus dan diaduk dengan gelas pengaduk. Suspensi spermatozoa yang telah diperoleh dapat digunakan untuk pengamatan kualitas spermatozoa (Modofikasi dari First, 1991).

A.    Langkah awal

1.      Menyiapkan Mikrohemocytometer Neubauer.

2.      Menyiapkan mikroskop dengan perbesaran awal 10 x 10.

3.      Mengamati alat tersebut di bawah mikroskop hingga mendapatkan bentuk kotak-kotak atau kaca strimin.

4.      Memindahkan revolver (lensa objektif) ke perbesaran 10 x 40, kemudian menutup diafragma secara perlahan.

5.      Memokuskan kaca strimin pada ukuran 4 x 4 sehingga yang kita lihat hanya berjumlah 16 kotak.

B.   Menyiapkan suspensi

1.      Menekan kepala tikus dengan tangan kiri, menarik ekornya dengan kencang sampai tikus itu mati.

2.      Melakukan pembedahan, kemudian mencari cauda epididymis yang terletak di dalam bagian perut sebelah kanan.

3.      Menyiapkan 2 buah cawan petri.

4.      Meletakkan cauda epididymis ke dalam salah satu cawan petri tadi, lalu menetesi 1 ml garam fisiologis hangat (37⁰C).

5.      Memotong-motong cauda epididimis dengan gunting kecil hingga halus dan mengaduk dengan batang pengaduk. Suspensi spermatozoa yang telah diperoleh dapat digunakan untuk pengamatan kualitas spetmatozoa.

C.  Konsentrasi spermatozoa ditentukan sebagai berikut:

1.      Menghisap suspensi spermatozoa dengan pipet leukosit sampai tanda 1,0.

2.      Mengencerkan suspensi spermatozoa yang berada dalam pipet dengan larutan garam fisiologis sampai tanda 11. Kemudian mengocok pipet agar suspensi merata.

3.      Sebelum menghitung spermatozoa, terlebih dahulu membuang beberapa tetes campuran spermatozoa agar yang terhitung nanti adalah bagian yang benar-benar mengandung spermatozoa homogen.

4.      Memasukkan campuran spermatozoa ke dalam kotak-kotak kamar hitung Neubauer, jumlah spermatozoa pada 16 kotak dihitung di bawah mikroskop dengan perbesaran 400 kali.

5.      Hasil perhitungan merupakan jumlah spermatozoa dalam 10^-5 ml suspensi spermatozoa.

D.    Motilitas dan kecepatan gerak spermatozoa

1.      Mengamati suspensi spermatozoa yang telah diteteskan pada bilik hitung Neubauer di bawah mikroskop dengan perbesaran 40 x 10 (400 kali).

2.      Menentukan motilitas spermatozoa dari 100 spermatozoa dalam satu lapangan pandang dikali 100%. Mobilitas spermatozoa dinilai berdasarkan persen spermatozoa dengan motilitas baik, yaitu spermatozoa yang bergerak cepat, lurus ke depan, lincah dan aktif.

3.      Mengukur kecepatan gerak spermatozoa berdasarkan waktu yang diperoleh spermatozoa untuk motil dan bergerak lurus menempuh satu kotak mikrohemositometer Neubauer.

4.      Mencatat data yang diperoleh.

E.     Morfologi spermatozoa

1.      Memeriksa morfologi spermatozoa yang dilakukan dengan membedakan bentuk spermatozoa normal dan abnormal. Melakukan pengamatan ini di bawah mikroskop dengan perbesaran 40 x 10 (400 kali).

2.      Menggambar dan memberi keterangan.

III.        TEORI DASAR

Spermatozoa merupakan sel yang terdiri dari kepala dan ekor. Pada spermatozoa tikus, kepala membentuk struktur seperti bulan sabit (falciform). Bagian ekor merupakan bagian paling panjang pada spermatozoa, terdiri dari bagian leher, bagian tengah dan bagian utama, juga terdapat bagian paling ujung.

Parameter sperma merupakan salah satu alat yang terpenting untuk evaluasi kesuburan seorang pria maupun hewan jantan. Beberapa sifat sperma yang sering dipakai sebagai parameter kualitas sperma diantaranya konsentrasi, motilitas, kecepatan gerak, dan morfologi spermatozoa (Sochadi dan Arsyad, 1983).

Konsentrasi spermatozoa yang tinggi menunjukkan spermatogenesis yang berjalan dengan baik dan proses pemeliharaan spermatozoa dalam epididimis yang berjalan baik juga (De Kretser, 1997; Norris, 1990; Setchell, 1997).

Berdasarkan mekanismenya, motilitas spermatozoa dapat dibedakan menjadi dua jenis :

a.       Spermatozoa dengan motilitas baik, yaitu spermatozoa yang bergerak lurus ke depan, lancar, cepat dengan gerak ekor yang berirama.

b.      Spermatozoa dengan motilitas yang kurang baik, yaitu spermatozoa dengan motilitas bergetar atau berputar, tanpa arah, lemah, aglutinasi, immature, dan motilitas spermatozoa karena kepala dan ekor asimetris. (Soehadi dan Arsyad, 1983).

Gerakan ekor spermatozoa disebabkan oleh aktivitas kontraktil dari mikrotubula aksonema. Gerakan ini sejenis dengan pergeseran myosin dan aktin pada serabut otot. Sumber energi utama adalah ATP. Gerakan kontraktil diatur oleh kalsium dan stimulasi ATP, protein dincin dengan protein mikrotubuli ganda ke-2 yang bergeser ke arah dalam. ATP yang diperlukan untuk kontraksi berhubungan dengan metabolisme di dalam mitokondria pada bagian tengah ekor (Eddy, 1997).

Menurut Soehadi dan Arsyad (1983) pemeriksaan morfologi spermatozoa ditunjukkan untuk melihat bentuk-bentuk spermatozoa. Pada umumnya setiap penyimpangan morfologis dari struktur spermatozoa yang normal dipandang sebagai abnormal. Abnormalitas spermatozoa dapat dibedakan:

a.       Abnormalitas kepala; kepala terlalu besar, kepala terlalu kecil, kepala pipih, kepala dua dan amorfus, dan kepala bulat tanpa akrosom.

b.      Abnormalitas bagian tengah; bagian tengah menebal, patah, melipat, dan melekuk.

c.       Abnormalitas ekor; ekor melingkar, ekor patah, dan ekor lebih dari satu.

 HASIL PENGAMATAN

Data Kelas

1. Konsetrasi Spermatozoa

Jumlah sperma dalam 10^-5= 96 x 10^-5 ml suspense

Jadi, dalam 1 ml terdapat 96 x 10^-5 sperma

                                                                          

2. Motilitas Spermatozoa

         Motilitas                             =   Sperma yang bergerak   x   100 %                                                                                         Jumlah sperma

                                              =   15    x 100 %

 96

                                              =  15, 625 %

3. Kecepatan gerak Spermatozoa

Kecepatan gerak spermatozoa dalam µm =     ¼ s   = 0,005 sµm^-1

                                                                                50 µm     

 

     ANALISIS DATA

Klasifikasi:

Kingdom       : Animalia

Phylum          : Chordata

Subphylum    : Vertebrata

Classis           : Mammalia

Subclassis      : Theria

Ordo              : Rodentia

Subordo        : Simplicidentata

Familia          : Rattidae

Genus            : Rattus

Spesies          : Rattus norvegicus L.

(Sumber: Jasin, Maskoeri. 1989)

1.      Konsentrasi Spermatozoa Tikus Putih (Rattus norvegicus L.)

Konsentrasi atau jumlah spermatozoa /ml semen, dihitung dengan melihat di bawah mikroskop pada perbesaran 400x. Berdasarkan data kelas, konsentrasi sperma pada tikus putih yaitu sekitar 96 x 10^-5 ml suspensi.

Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan, dapat diketahui bahwa konsentrasi spermatozoa tikus putih adalah 5,67 x 10­­­­­^-5 ml. Perhitungan ini didapat dari hasil bagi antara jumlah sperma pada tiap konsentrasi dengan banyaknya pengulangan yang dilakukan dikali dengan 10 ^-5 ml semen.

Berdasarkan pengamatan diketahui bahwa jumlah sperma pada :

·         konsentrasi I ada 6 ekor

·         konsentrasi II ada 6 ekor

·         konsentrasi III ada 5 ekor

sehingga jumlah sperma pada semua konsentrasi menjadi 17 sperma. Untuk mencari rata-ratanya, karena pengulangan dilakukan sebanyak 3 kali maka jumlah tadi dibagi 3 sehingga didapat 5,67 dan nilai rata-rata ini kemudian dikali 10^-5 ml semen. Menurut Rehan et al (1975) konsentrasi itu 8,1 ± 57 SD juta/ml, dengan range 4 – 318 juta/ml. sedang menurut Smith et al (1978) konsentrasi itu 70 ± 65 SD juta/ml, dengan range 0,1 – 600 juta/ml.

Menurut penggolongan konsentrasi berdasarkan jumlah sperma, sperma pada mamalia (termasuk pada manusia/pria) yaitu dibedakan atas 4 golongan:

1.    Polyzoospermia: > 250 juta/ ml.

2.    Nermozoospermia: 40-250 juta/ ml.

3.    Oligozoospermia: < 40 juta/ ml.

4.    Azoospermia:  0/ ml.

2.      Motilitas Spermatozoa Tikus Putih (Rattus norvegicus L.)

Motilitas adalah perbandingan antara jumlah spermatozoa yang bergerak baik dengan jumlah total keseluruhan sperma yang terdapat pada hasil pengamatan dalam satuan persen (%). Jika sperma dengan motil bergerak/ maju > 40 % maka sperma tersebut berada dalam tingkat normal. Pada pengamatan tingkat motilitas spermanya ialah 15,63 persen berarti dalam tingkat tak normal.

Sperma akan berada pada kondisi normal jika persentase (%) motilnya adalah 63 ± 16 SD, dengan range 10-95%. Tidak semua spermatozoa yang tidak bergerak berarti mati, mungkin karena ada suatu zat cytotoxic atau antibodi yang membuatnya tidak bergerak (Yatim, 1982; 54).

Berdasarkan hasil pengamatan yang telah dilakukan motilitas spermatozoa tikus putih adalah 15/96 x 100% didapat hasil sebesar 15,63 %. Dimana jumlah spermatozoa yang bergerak adalah 15 ekor dan jumlah spermatozoa keseluruhan adalah 96 ekor. Menurut Rehan et al 1975 motilitas yang normal adalah 63±16 SD dengan range 10-95%. Jika hanpir semua spermatozoa yang diamati tampak mati, tidak bergerak disebut necrozoospermia, yang berarti infertil.

3.      Kecepatan Gerak Spermatozoa Tikus Putih (Rattus norvegicus L.)

Kecepatan gerak sperma diukur berdasarkan waktu yang diperoleh spermatozoa untuk motil dan bergerak lurus menempuh satu kotak mikrohemositometer. Karena hanya menggunakan perbesara 400 kali maka kecepatan sperma tidak dapat diamati dengan jelas. Akan tetapi diperkirakan mencapai 0,005  sµm^-1.

4.      Morfologi Spermatozoa Tikus Putih (Rattus norvegicus L.)

Berdasarkan hasil pengamatan morfologi sperma tikus putih tidak begitu jelas kelihatan yakni hanya titik-titik yang berpindah tempat. Namun jika dibandingkan dengan literatur, bentuk kepalanya pada hasil pegamatan seperti bulan sabit.

Satu sperma terdiri atas kepala dan ekor. Bagian-bagian dari sperma yang berflagellum memiliki fungsi masing-masing, yaitu :

·         Kepala berfungsi sebagai penerobos jalan menuju dan masuk ke dalam ovum, dan membawa bahan genetis yang akan diwariskan kepada keturunannya. Kepala lonjong dilihat dari atas dan pyliform dilihat dari samping, lebih tebal dekat leher dan menggepeng ke ujung. Sebagian besar kepala berisi inti, yang kromatinnya sangat berkondensasi untuk menghemat ruangan yang kecil, dan untuk melindungi diri dari kerusakan ketika spermatozoon itu mencari ovum. Dua pertiga bagian depan inti diselaputi oleh akrosom, berisi enzim untuk menembus dan memasuki ovum.

·         Ekor untuk pergerakan menuju tempat pembuahan dan untuk mendorong kepala menerobos selaput ovum. Inti dan akrosom berada dalam kepala . Inti mengandung bahan genetis, akrosom mengandung berbagai enzim lisis. Akrosom ialah lisosom spermatozoon, untuk melisis lendir penghalang saluran kelamin betina dan selaput ovum. Seperti halnya lisosom umumnya, akrosom pun diproduksi oleh alat golgi. Ekor berporoskan flegellum, flagellum ini memiliki rangka dasar disebut axonema. Dibina atas 9 duplet dan 2 singlet mikrotubulus. Ekor mengandung sentriol (sepasang, mitokondria dan serat fibrosa). Ekor dibagi atas leher, bagian tengah, bagian utama dan bagian ujung.

·         Bagian leher merupakan bagian penghubung ekor dan kepala. Tempat melekat ekor ke kepala disebut implantatio fossa, dan bagian ekor yang menonjol disebut capitulum, semacam sendi peluru kepala. Dekat capitulum terletak sentriol depan (proximal). Sentriol ujung (distal) hanya berupa sisa pada spermatozoa matang.

Dari ekor inilah macam spermatozoa dapat dibedakan menurut struktur yaitu :

1. Tak berflagellum

2. Berflagellum

Yang tak berflagellum terdapat pada beberapa jenis Evertebrata, yakni Nematoda, Crustacea, Diplopoda. Yang berflagellumlah yang umum terdapat pada hewan. Flagellum itu ada yang satu dan ada yang dua (Yatim, 1982: 41-42). Di dalam praktikum hanya dilihat sperma yang berflagellum.

Spermatozoa abnormal dapat berbentuk lain dari biasa, terdapat baik pada orang fertil maupun infertil. Hanya saja pada orang fertil kadarnya sedikit saja. Kalau % abnormal kebanyakan, mengakibatkan orangnya infertil.

Bentuk abnormal terjadi karena berbagai macam gangguan dalam spermatogenesis, terutama waktu spermiogenesis. Gangguan itu mungkin karena faktor hormonal, nutrisi, obat, akibat radiasi atau oleh penyakit.

Pada pengamatan setelah semen dibuat untuk menjadi sediaan dengan pewarnaan dan mengamatinya di bawah mikroskop perbesaran 40 x 10 didapatkan morfologi spermatozoa yang abnormal, kepala spermatozoanya berbentuk bulan sabit, ekornya tidak begitu panjang.

Semen dianggap normal jika jumlah abnormal hanya 30-40%. Jika > 40% disebut teratozoospermia. Jika 50% infertile meski konsentrasi normal. Jadi semen yang digunakan dalam pengamatan ini abnormal.

KESIMPULAN

1.      Konsentrasi spermatozoa tikus putih adalah: 96 x 10^-5 ml.

2.      Motilitas spermatozoa tikus putih adalah 15/96 x 100% di dapat hasil sebesar 15,63 %.

3.      Kecepatan gerak spermatozoa tikus putih yaitu 0,005  sµm^-1.

4.      Pada tikus putih (Rattus norvegicus L.) kualitas spermatozoanya tidak begitu baik karena walaupun konsentrasinya sekitar 96 x 10^-5 ml suspensi, akan tetapi motilitasnya hanya sekitar 15,63 %, sedangkan morfologinya tidak dapat diamati dengan jelas.