PENGAMATAN SPERMATOZOA

Tujuan : Untuk mengenal bentuk spermatozoa dan mampu membedakan spermatozoa pada hewan.

Alat dan bahan yang di gunakan :

• Mikroskop
• Cawan petri
• objek dan cover glass
• alat bedah 
• eosin atau geimsa

TINJAUAN PUSTAKA

            Pengertian Sel Kelamin (Gamet)

Sel kelamin (gamet) merupakan hasil proses gametogenesis. Gamet jantan disebut spermatozoid, dan gamet betina disebut sel telur. Spermatozoa diproduksi didalam tubulus seminiferus testis. Spermatozoid vertebrata terdiri atas bagian kepala, leher, bagian tengah dan ekor yang berupa flagel panjang. Sperma hewan-hewan yang berbeda, berbeda pula dalam ukuran, bentuk dan mobilitasnya. Bentuk spermatozoid adalah spesifik spesies, perbedaannya terutama terlatak pada bentuk kepalanya, yaitu dari bulat pipih sampai panjang lancip (Yatim, 1996).

Pada hewan-hewan yang tidak memiliki epididimis, testis menjadi tempat perkembangan serta maturasi sperma. Jadi pada hewan-hewan tersebut sperma yang dikeluarkan dari testis merupakan sperma yang matang, mempunyai motilitas dan mempunyai kemampuan untuk membuahi sel telur. Pada hewan-hewan yang memiliki epididimis, sperma yang berada didalam tubulus seminiferus atau yang dikeluarkan dari testis belum motil; mobilitasnya   baru diperoleh setelah mengalami aktivasi atau pematangan fisiologia didalam epididimis. Spermatozoa dapat disimpan dalam epididimis dan vas deferens selama beberapa hari sampai beberapa bulan (Soeminto, 1993).

Sel telur diproduksi didalam ovarium. Perkembangan sel telur terjadi didalam folikel-folikel telur. Folikel telur yang matang akan mengalami ovulasi, sel telur yang dilepaskan dari ovarium akan masuk kedalam oviduk. Seperti sel yang lain, sel telur dilengkapi dengan membran sel yang disebut plasmalema atau oolema. Untuk melindungi sitoplasma, inti, yolk, dan organel-organel dalam sel. Disamping oolema, kebanyakan sel telur dikelilingi oleh membrane-membran telur. Membran telur  yang disekresi oleh sel telur sendiri, disebut membran telur primer. Membran vitelin  yang mengelilingi oolema termasuk membran telur primer. Membran telur yang disekresi oleh sel-sel folikel disebut membran telur sekunder, misalnya zona pelusida yang terletak disebelah luar membran vitelin. Membran telur yang disekresi oleh kelenjar-kelenjar oviduk dan uterus disebut membran sel tersier, misalnya: membran cangkang dan cangkang kapur pada telur reptile dan aves (Yatim, 1996).

Berdasarkan jumlah dan penyebaran yolknya, tipe sel telur vertebrata dibedakan menjadi: isolesital (yolk sedikit dan tersebar merata, misalnya telur mamalia), telolesital (yolk banyak dan tersebar tidak merata, terutama tertimbun di kutub vegetal, misalnya telur amphibia ), megalesital (= telolesial ekstrem, yolk sangat banyak, tersebar merata, misalnya telur aves ) (Sistina, 2000).

            Macam-macam Spermatozoa

Macam-macam spermatozoa menurut struktur:

Ada 2 kelompok I. Tak berflagellum

                          II. 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 (umum), ada yang dua (jarang) (Prasetyo, 2008).

            Yang berflagellum lazim memiliki bagian-bagian: kepala dan ekor. Kepala sebagai penerobos jalan menuju dan masuk ke dalam ovum, dan membawa bahan genetis yang akan diwariskan kepada anak cucu. Ekor untuk pergerakan menuju tempat pembuahan dan untuk mendorong kepala menerobos selaput ovum. Dalam kepala ada inti dan akrosom. Inti mengandung bahan genetis, akrosom mengandung berbagai enzim lysis. Akrosom ialah lisosom spermatozoon, untuk melysis lendir penghalang saluran kelamin betina dan selaput ovum. Seperti halnya lisosom umumnya, akrosom pun diproduksi oleh alat golgi (Toelihere, 1981).

            Ekor berporoskan flagellum. Flagellum ini memiliki rangka dasar, disebut axonema, dibina atas 9 duplet dan 2 singlet mikrotubul. Ekor mengandung sentriol (sepasang), mitokondria, dan serat fibrosa (Wongso, 2007).

2.2.2 Macam spermatozoa menurut kromosom kelamin

Sesuai dengan adanya 2 macam kromosom kelamin pada hewan yang bersistem XY (umum pada Vertebrata), maka dalam spermatozoa jadi haplon pada proses meiosis, terbentuklah spermatid yang di sepihak hanya mengandung salah satu kedua macam kromosom itu: X atau Y. Terbentuklah sperma yang hanya mengandung kromosom kelamin X, disingkat sperma-X; lalu ada sperma yang hanya mengandung kromosom kelamin Y, disingkat sperma-Y (Yatim, 1996).

Banyak dihasilkan

Spermatozoa dihasilkan terus-menerus tiap hari. Tapi bagi hewan yang memiliki musim kawin penghasilan itu lebih kentara giat jika tiba musim itu. Ada pula penghasilan berlangsung terus sebelum musim kawin, lalu dicadangkan. Jika tiba musim kawin dikeluarkan sekaligus semua, sesuai dengan betina yang waktu itu mengeluarkan pula semua telurnya sekaligus (Soeminto, 1993)

Gerakan

Ketika masih dalam tubulus seminiferus spermatozoa tak bergerak. Secara berangsur dalam ductus epididymis mengalami pengaktifan. Ketika keluar dari tubuh kecepatan spermatozoa dalam medium cairan saluran kelamin betina sekitar 2,5 mm/menit (Yatim, 1996).

Sifat gerakan spermatozoa menentukan juga kemandulan seseorang pria. Kalau gerakan terlalu lambat, lamban atau gerakan itu tak menentu arahnya, maka pembuahan sulit berlangsun. Ada batas waktu menunggu bagi ovum untuk dapat dibuahi. Kalau terlambat spermatozoa datang tak susur lagi (Campbell, 2004).

Ketahanan di luar tubuh

Spermatozoa mudah sekali terganggu oleh suasana lingkungan yang berubah. Kekurangan vitamin E menyebabkan ia tak bertenaga melakukan pembuahan. Terlalu rendah atau tinggi suhu medium pun akan merusak pertumbuhan dan kemampuan membuahi. Pada mammalia scrotum memilikisuhu lebih rendah dari suhu tubuh. Perubahan Ph pun merusak sperma. Terlebih terhadap asam. Keasaman sanggama (vagina) ternyata dapat menyebabkan kemandulan pula, karena mematikan spermatozoa yang masuk (Adnan, 2006).    

Bagian-bagian Spermatozoa

 Kepala Spermatozoa

            Satu spermatozoa terdiri atas kepala dan ekor. Kepala lonjong dilihat dari atas dan pyriform dilihat dari samping, lebih tebal dekat leher dan menggepeng ke ujung. Panjang kepala 4-5 um, dan lebar 2,5-3,5 um. Sebagian terbesar kepala berisi inti, yang kromatinnya sangat terkondensasi untuk menghemat ruangan yang kecil, dan untuk melindungi diri dari kerusakan ketika spermatozoon mencari ovum. Dua pertiga bagian depan inti diselaputi tutup akrosom berisi enzim untuk menembus dan memasuki ovum (Yatim, 1994).

              Kepala sperma terisi sepenuhnya dengan materi inti, chromosom, terdiri dari DNA yang bersenyawa dengaan protein. Informasi genetic yang dibawa oleh spermatozoa di simpan dalam molekul DNA yang tersusun oleh banyak nukleoitida. Pada mamalia sifat-sifat herediter di dalam inti sperma termasuk penentuan kelamin embrio (Toelihere, 1981).

 Ekor Spermatozoa

              Menurut Yatim (1994), ekor sperma dibagi atas :

1. Leher, bagian penghubung ekor dengan kepala. Tempat melekat ekor ke kepala disebut implantation fossa, dan bagian ekor yang menonjol disebut capitulum, semacam sendi peluru pada kepala. Dekat capitulum terletak sentriol depan (proximal), sentriol ujung (distal) hanya berupa sisa pada spermatozoa matang.

2. Bagian tengah, memiliki teras yang disebut axonem, terdiri dari 9 duplet mikrotubul radial dan 2 singlet mikrotubul sentral. Susunan axonem sama dari pangkal ke ujung ekor. Pada bagian ujung selubung mitokondria ada annulus (cincin), tempat melekat membran flagellum, dan juga sebagai batas dengan bagian utama.

3. Bagian utama, depan panjang 45 um, tebal 0,5 um, yang secara berangsur kian gepeng ke ujung. Sebelah luar ada seludang fibrosa, terdiri dari batang longitudinal atas-bawah, diselaputi rusuk-rusuk fibrosa setengah lingkaran.

4. Bagian ujung, panjang 5-7 um, tidak mengandung selaput fibrosa yang berusuk-rusuk, sehingga ia berstruktur sama dengan flagellum atau cilium. Di daerah ini axonem berubah komposisinya jadi singlet.

Gambar : struktur sperma (Adnan, 2006)

            Panjang ekor sperma sekitar 40-50 mikron dan berasal dari sentriol spermatid selama spermiogenesis. Ujung anterior bagian tengah yang berhubungan dengan kepala dikenal sebagai daerah implantasi. Pemisahan kepala dari ekor dapat terjadi di daerah ini. Ia memberi gerak maju pada spermatozoa dengan gelombang-gelombang yang dimulai di daerah implantasi ekor-kepala dan berjalan kearah distal sepanjang ekor (Toelihere, 1981).

Spermatozoa Abnormal

            Abnormalitas sperma dapat terjadi pada kepala dan ekor. Abnormalitas sperma diklasifikasikan dalam abnormalitas primer dan sekunder. Abnormalitas primer terjadi karena kelainan-kelainan spermatogenesis di dalam tubuli seminiferi atau epithel kecambah, sedangkan abnormalitas sekunder terjadi sesudah sperma meninggalkan tubuli seminiferi, selama perjalanannya melalui saluran epididymis, selama ejakulasi atau dalam manipulasi ejakulat termasuk agitasi yang keras, pemanasan berlebihan, pendinginan yang cepat, kontaminasi dengan air, urine atau antiseptic dan sebagainya (Toelihere, 1981).

            Dalam keadaan normal atau patologis ada spermatozoa yang berbentuk abnormal. Keabnormalan bentuk itu kebanyakan pada kepala, mungkin pula pada ekor. Keabnormalan pada kepala seperti: kepala besar, kepala kecil, kepala kembar, kepala tumpul. Keabnormalan pada ekor seperti: bagian tengah besar, pada bagian tengah melekat sitoplasma sisa berupa kantung kecil atau gembungan di kedua sisi, ekor melilit, ekor ganda, ekor pendek (Yatim, 1996).

            Bentuk sperma ada yang normal ada pula yang tidak normal. Dibawah ini adalah bentuk sperma yang abnormal menurut Wongso (2007):

1. Makro : 25 % > kepala normal

2. Mikro : 25 % <>

3. Taper : kurus, lebar kepala ½ yang normal, tidak jelas batas akrosom

4. Amorf : Bentuk kepala yang ganjil, permukaan tidak rata, tidak jelas batas akrosom
5. Round : bentuk kepala seperti lingkaran, tidak menunjukkan akrosom

6.Piri : tidak jelas adanya kepala yang nyata, tampak midpiece dan ekor saja
7.Cytoplasmic droplet : menempel pada kepala atau midpiece, lebih cerah
8. Ekor abnormal : pendek / spiral / permukaan tidak halus / ganda

           Setiap sperma abnormal tidak dapat membuahi ovum, tanpa memandang apakah abnormalitas tersebut terjadi di dalam tubuli seminiferi, dalam epididymis atau oleh perlakuan yang tidak lege artis terhadap ejakulat. Selama abnormalitas sperma belum mencapai 20 prosen dari contoh semen, maka semen tersebut masih dapat dipakai untuk inseminasi (Toelihere, 1981).

Motilitas Spermatozoa

          Ciri utama spermatozoa adalah motilitas atau daya geraknya yang dijadikan patokan atau cara yang paling sederhana dalam penilaian semen untuk inseminasi buatan. Motilitas sperma memegang peranan penting sewaktu pertemuannya dengan ovum. Ekor sperma mengandung semua sarana yang perlu untuk motilitas, dan ekor yang telah terpisah dari kepala sperma dapat bergerak seperti sediakala. Gelombang-gelombang sperma yang berenang dalam arah yang sama merupakan suatu ciri khas semen sapi dan domba yang belum diencerkan  bila dilihat dibawah mikroskop. Kecepatan pergerakan sperma bervariasi sesuai dengan kondisi medium dan suhu (Toelihere, 1981).

          Jumlah yang bergerak maju ialah jumlah spermatozoa semua dikurangi jumlah mati. Dianggap normal jika motil maju > 40 %. Ada orang yang spermatozoanya lemah sekali gerak majunya, disebut asthenozoospermia. Jika hamper semua sperma yang diperiksa nampak mati, tak bergerak, disebut necrozoospermia. Berarti orang ini infertile. Tapi ada laporan mutakhir, spermatozoa yang tak bergerak belum menunjukkan mati. Mungkin ada suatu zat sytotoxic atau antibodi yang membuatnya tak bergerak (Yatim, 1994).

Gambar. Sperma mancit.