STANDAR PEMERIKSAAN ANALISIS SPERMA DASAR Oleh: M. Taufan Lutfi, dr.

I. PendahuluanAnalisis semen disebut juga sebagai analisis sperma merupakan pemeriksaan yang memberikan informasi penting mengenai kualitas dan kuantitas sperma. Analisis sperma berguna untuk mengetahui tingkat fertilitas pria, diagnosis infertil, terapi atau evaluasi terapi, serta memberi informasi mengenai masalah organ genital pria, sehingga analisis semen dapat digunakan sebagai pemeriksaan infertilitas yang berkelanjutan.1,2Analisis semen memerlukan spesimen segar. Pemeriksaan analisis semen harus dikerjakan dalam waktu kurang dari 30 menit setelah ejakulasi, sehingga memerlukan kesiapan pemeriksa. Analisis semen juga memerlukan persiapan khusus pasien untuk mendapatkan spesimen yang layak periksa. Terdapat variabilitas/fluktuasi parameter semen dari hari ke hari, sehingga karakteristik kualitas semen tidak mungkin dinilai dalam satu kali pemeriksaan.3,4 Anatomi dan fisiologi semen serta persiapan dan teknik analisis semen penting untuk difahami sebelum melakukan pemeriksaan dan menginterpretasi hasil analisis semen. Pemeriksaan analisis semen meliputi pemeriksaan dasar (makroskopis dan mikroskopis) dan pemeriksaan lanjutan (seperti pemeriksaan antibodi antisperma, fungsi sperma, integritas DNA, dan pemeriksaan biokimia untuk menilai fungsi organ aksesori seks pria). Namun diagnosis infertil pada pria dapat ditegakkan berdasarkan pada hasil analisis semen dasar dan menjadi dasar diperlukan atau tidak pemeriksaan lanjutan.3,5 Pada makalah ini akan di bahas mengenai analisis semen dasar secara makroskopis dan mikroskopis berdasarkan standar World Health Organization (WHO) tahun 2010.II. Pengertian dan Tujuan Analisis Semen Dasar2.1 Pengertian Analisis semen dasar merupakan pemeriksaan laboratorium secara makroskopis dan mikroskopis terhadap sampel semen setelah abstinensia 27 hari. Analisis semen merupakan hal terpenting dalam pemeriksaan masalah infertilitas pada pria. Pemeriksaan analisis semen memberikan informasi penting mengenai kualitas dan kuantitas sperma. Sampel semen akan dianalisis secara makroskopis dan mikroskopis. Parameter makroskopis analisis semen meliputi likuifaksi, viskositas, warna, bau, volume dan pH. Pemeriksaan mikroskopis analisis semen meliputi agregasi, aglutinasi, motilitas, vitalitas, konsentrasi, morfologi sperma, dan sel nonsperma.2,32.2 Tujuan Analisis Semen

Tujuan analisis sperma adalah untuk mengetahui tingkat fertilitas pria, diagnosis infertil, terapi atau evaluasi terapi, pengembangan pelayanan inseminasi buatan maupun penelitian.6 Hasil analisis semen tidak dapat digunakan untuk memprediksi apakah seorang pria dapat menjadi ayah biologis atau tidak. Namun, analisis semen dapat memberi informasi mengenai masalah organ genital pria, sehingga analisis semen dapat digunakan sebagai pemeriksaan infertilitas yang berkelanjutan. Hasil analisis semen dapat digunakan untuk mengkategorikan pria ke dalam beberapa kelompok dengan kemungkinan menghasilkan kehamilan yang berbeda dalam waktu tertentu.1 Analisis semen merupakan suatu paket pemeriksaan tes yang bertujuan untuk menilai fungsi testis dan kelenjar aksesori, masing-masing pemeriksaan memerlukan teknik dan keahlian yang berbeda. Secara umum tujuan pemeriksaan beberapa parameter analisis semen dapat dilihat pada tabel 2.1. Tabel 2.1 Tujuan Pemeriksaan Beberapa Parameter dalam Analisis SemenParameterTujuan

VolumeMenilai produk protein dari glandula aksesoris pria

Koagulasi/Aglutinasi

Likuifaksi

Viskositas

KonsentrasiMenilai spermatogenesis

Motilitas

Sel germinal (sel nonsperma)

Morfologi

Viabilitas

LeukositMenilai adanya inflamasi/infeksi

Disadur dari: Susan AR dkk.7III. Anatomi dan Fisiologi3.1 Semen Semen (air mani) adalah cairan yang diejakulasikan pada saat orgasme. Semen disusun oleh empat bagian yang berasal dari testis, epididimis, vesikula seminalis, prostat, dan glandula bulbouretra (gambar 3.1). Masing-masing bagian mempunyai komposisi yang berbeda dan campuran dari keempatnya selama ejakulasi penting untuk menghasilkan semen yang normal (tabel 3.2).8

Gambar 3.1 Sistem Reproduksi Pria. Dikutip dari: Susan KS dkk.8Tabel 3.2 Komposisi SemenKomponen penyusunPersentase dari volume total semen

Spermatozoa5%

Cairan seminalis; mengandung fruktosa untuk motilitas sperma, kandungan lain meliputi: fosforilkolin, ergotionin, asam askorbat, flavin, prostaglandin6070%

Cairan prostat; mengandung asam fosfat, asam sitrat, seng, spermin, kolesterol, fosfolipid, dan enzim proteolitik (fibrinolisin, fibrogenase) yang berhubungan dengan koagulasi dan likuifaksi2030%

Cairan kelenjar bulbouretra; mengandung mukus yang bersifat alkalis dan lengket, berfungsi untuk menetralisasi keasaman vagina5%

Disadur dari: Susan KS dkk8 dan Ganong WF.9Volume rerata semen per ejakulat adalah 2,53,5mL setelah beberapa hari tidak dikeluarkan. Volume semen dan hitung sperma menurun cepat bila ejakulasi berulang.9 Setiap milliliter semen umumnya mengandung sekitar 120 juta sperma, meskipun jumlahnya bervariasi pada pria normal.10 World Health Organization pada tahun 2010 merevisi jumlah minimal konsentrasi sperma per mililiter dari 20 juta/ml menjadi 15 juta/ml.3,6 Sperma manusia bergerak dengan kecepatan sekitar 3 mm/menit melintasi saluran genitalia wanita. Sperma mencapai tuba uterina 3060 menit setelah kopulasi.9Semen mengandung sel nonspermatozoa, yang dapat mempunyai arti secara klinis. Ditemukannya sel nonsperma dalam semen mungkin menunjukkan kerusakan testis (sel germinal imatur) atau peradangan kelenjar aksesori (leukosit). Sel nonsperma yang dapat ditemukan dalam semen meliputi sel epitel dari saluran genitourinari, sel bulat (sel germinal dan leukosit), dan eritrosit. Sel germinal yang dapat ditemukan dalam semen meliputi sel spermatid, spermatosit, dan spermatogonia yang jarang ditemukan.33.2 SpermatogenesisSpermatogenesis merupakan proses pembentukan spermatozoa. Spermatozoa merupakan sel yang dihasilkan oleh fungsi reproduksi pria. Spermatozoa merupakan sel hasil maturasi dari sel germinal primordial yang disebut dengan spermatogonia. Spermatogonia berada pada dua atau tiga lapisan permukaan dalam tubulus seminiferus. Spermatogonia mulai mengalami pembelahan mitosis, yang dimulai saat pubertas, dan terus berproliferasi dan berdiferensiasi melalui berbagai tahap perkembangan untuk membentuk sperma (gambar 2.2 dan gambar 2.3). Spermatogenesis terjadi akibat stimulasi oleh hormon gonadotropin yang dihasilkan di hipofisis anterior, dimulai pada umur sekitar 13 tahun dan terus berlanjut hampir di seluruh sisa kehidupan, namun sangat menurun pada usia tua.10

Gambar 3.2 Pembelahan Sel Selama Spermatogenesis.

Dikutip dari: Guyton AC.10Pada tahap pertama spermatogenesis, spermatogonia bermigrasi di antara sel- sel Sertoli menuju lumen sentral tubulus seminiferus. Pada tahap ini spermatogonia yang melewati lapisan sawar masuk ke dalam lapisan sel Sertoli akan diubah dan membesar secara berangsur-angsur membentuk spermatosit primer. Selanjutnya setiap spermatosit akan mengalami pembelahan meiosis pertama untuk membentuk dua spermatosit sekunder. Setelah beberapa hari, spermatosit sekunder ini akan mengalami pembelahan meiosis kedua untuk membentuk dua spermatid yang akhirnya berdiferensiasi menjadi spermatozoa (sperma matang). Keseluruhan proses spermatogenesis, dari spermatogonia menjadi spermatozoa, membutuhkan waktu sekitar 74 hari (gambar 3.2 dan gambar 3.3).10

Gambar 3.3 Tahapan Pembentukan Spermatozoa dari Spermatogonia.Dikutip dari: Guyton AC.10Saat spermatid dibentuk pertama kali, spermatid tersebut segera berdiferensiasi dan memanjang menjadi spermatozoa. Masing-masing spermatozoa terdiri atas kepala dan ekor (gambar 3.4). Kepala terdiri atas inti sel yang padat dengan hanya sedikit sitoplasma dan lapisan membran sel di sekeliling permukaannya. Di bagian luar, dua pertiga anterior kepala terdapat selubung tebal yang disebut akrosom yang terutama dibentuk oleh aparatus Golgi. Akrosom mengandung sejumlah enzim yang serupa dengan enzim yang ditemukan pada lisosom yang meliputi hialuronidase (yang dapat mencerna filamen proteoglikan jaringan) dan enzim proteolitik yang sangat kuat (yang dapat mencerna protein). Enzim ini memainkan peranan penting sehingga memungkinkan sperma untuk memasuki ovum dan membuahinya.10

Gambar 3.4 Bagian-Bagian Spermatozoa secara Belah LintangDikutip dari: Hill M.11Ekor sperma, yang disebut flagellum, memiliki tiga komponen utama yaitu; (1) Kerangka pusat yang disebut aksonema, memiliki struktur yang serupa dengan silia pada sel tipe lain; (2) membran sel tipis yang menutupi aksonema; dan (3) sekelompok mitokondria yang mengelilingi aksonema di bagian proksimal ekor yang disebut badan ekor/principal piece.10

Morfologi spermatozoa manusia bervariasi, keadaan ini menyebabkan kesulitan dalam penilaian, namun pemeriksaan morfologi sperma dapat membantu dalam menentukan potensi pembuahan (dilihat dari persentase morfologi spermatozoa normal). Persentase morfologi spermatozoa yang normal dapat digunakan sebagai prognosis fertilitas pria.3,12,13Defek pada spermatogenesis dan epididimis yang patologis berhubungan dengan peningkatan persentase morfologi spermatozoa abnormal. Morfologi sperma abnormal mempunyai banyak variasi. Spermatozoa abnormal umumnya memiliki potensi pembuahan yang lebih rendah. Morfologi sperma abnormal (terutama kepala, meskipun ekor sperma juga dipertimbangkan) berhubungan dengan peningkatan fragmentasi DNA, peningkatan insiden penyimpangan struktur kromosom, kromatin imatur, dan aneuploidi.3 Proses selanjutnya setelah pembentukan sperma adalah pematangan sperma di epididimis. Setelah terbentuk di tubulus seminiferus, sperma membutuhkan waktu beberapa hari untuk melewati tubulus epididimis yang panjangnya 6 meter. Sperma yang bergerak dari tubulus seminiferus dan dari bagian awal epididimis adalah sperma yang belum motil, dan tidak dapat membuahi ovum. Akan tetapi, setelah sperma berada dalam epididimis selama 18-24 jam, sperma akan memiliki kemampuan motilitas.10 Gerakan maju-mundur ekor (gerakan flagella) memberikan motilitas sperma. Gerakan ini disebabkan oleh gerakan meluncur longitudinal secara ritmis di antara tubulus posterior dan anterior yang membentuk aksonema. Sperma yang normal bergerak dalam medium cair dengan kecepatan 1 sampai 4 mm/menit. Kecepatan ini akan memungkinkan sperma untuk bergerak melalui traktus genitalia wanita untuk mencapai ovum.10 Selain itu, spermatozoa mengekspresikan reseptor olfaktorius, dan ovarium menghasilkan molekul mirip odoran. Berbagai molekul ini dan reseptornya saling berinteraksi sehingga memperkuat gerakan spermatozoa ke arah ovarium.93.3 Variabilitas Parameter SemenTerdapat variabilitas/fluktuasi parameter semen dari hari ke hari, sehingga karakteristik kualitas semen tidak mungkin dinilai dalam satu kali pemeriksaan.3 Gambar 3.5 menjelaskan variasi konsentrasi sperma pada seorang pria yang diperiksa setiap 2 minggu selama 120 minggu. Selama 120 minggu, pria tersebut tidak mendapat obat-obatan dan tidak mengalami demam.

Gambar 3.5 Variasi Konsentrasi Sperma pada Seorang Pria yang Diperiksa Setiap 2 Minggu Selama 120 MingguDikutip dari: WHO.14IV. Persiapan Analisis Semen

4.1 Alat dan BahanSemua alat/bahan habis pakai yang digunakan dalam analisis semen sebaiknya steril/bebas kontaminan. Alat dan bahan yang dibutuhkan akan dibahas pada bagian cara pemeriksaan semen secara makroskopis dan mikroskopis.4.2 SpesimenSpesimen berupa semen pasien yang didapat dengan memperhatikan beberapa persiapan yang diperlukan. Saat penerimaan spesimen, pemeriksa membutuhkan beberapa data dari pasien yang harus dilengkapi. Pengumpulan dan penerimaan spesimen harus dilakukan sesuai standar prosedur operasional.4.2.1 Cara Pengumpulan Spesimen (Persiapan Pasien)

Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam persiapan pasien untuk pemeriksaan analisis semen yaitu: 1. Pasien diberikan wadah yang dilabel sesuai identitas pasien.2. Pasien harus diberikan penjelasan mengenai cara pengumpulan semen, perlunya semua semen ditampung secara utuh dan bagian yang tidak tertampung harus dilaporkan. 3. Semen dikeluarkan setelah didahului oleh abstinensia seksual (tidak ejakulasi dengan cara apapun) selama minimal 2 hari dan maksimal 7 hari. Jika diperlukan pemerikaan kedua sebaiknya dengan jumlah hari abstinensia seksual yang sama.4. Semen dikeluarkan secara masturbasi sebaiknya di ruang khusus laboratorium, dan harus di tampung secara utuh. Masturbasi tidak diperkenankan memakai bahan pelicin seperti sabun, minyak dan lainnya.

5. Pada kondisi dimana pria tidak dapat mengeluarkan semen di ruang khusus laboratorium, maka yang bersangkutan boleh mengeluarkan di tempat lain, misalnya di rumah/hotel dekat dengan laboratorium.

6. Sebaiknya menggunakan wadah khusus sperma. Bila tidak tersedia maka wadah penampung harus terbuat dari gelas steril kering dan bebas sisa sabun/detergen.7. Wadah semen sudah diketahui berat bersihnya atau menggunakan wadah dari gelas ukur (akurasi 0,1 ml) yang dimodifikasi bermulut lebar.8. Semen boleh dikeluarkan secara senggama terputus namun harus menggunakan kondom khusus.

9. Semen yang sudah tertampung segera diserahkan kepada petugas laboratorium dalam waktu setengah jam.

10. Suhu semen dalam perjalanan menuju laboratorium dipertahankan sekitar 2037oC, misalnya dengan cara disimpan dalam kantong pakaian yang dikenakan.3,1411. Pengumpulan semen untuk tujuan teknologi bantuan reproduksi dan pemeriksaan mikrobiologi memerlukan wadah spesimen, tip pipet, dan pipet untuk homogenisasi yang steril.12. Spesimen untuk pemeriksaan mikrobiologi harus terhindar dari kontaminasi dari luar (misalnya kontaminasi dari organisme komensal dari kulit). Persiapan sebelum pengumpulan semen untuk pemeriksaan mikrobiologi dilakukan dengan: Buang air kecil terlebih dahulu Mencuci tangan dan kemaluan dengan sabun, untuk mengurangi risiko kontaminasi organisme komensal dari kulit Membilas sabun dengan air bersih

Mengeringkan tangan dan kemaluan dengan handuk/tisu bersih Mengeluarkan semen ke dalam wadah steril4.2.2 Penerimaan SpesimenSaat pasien menyerahkan spesimen semen, beberapa hal yang perlu diperiksa/ditanyakan dan dicatat yaitu: 1. Identitas pasien.2. Cara pengeluaran.3. Kesulitan pengeluaran semen.4. Jam pengeluaran semen.5. Jam penerimaan semen (menggunakan jam yang sama).6. Spesimen lengkap atau tidak lengkap.7. Riwayat pemeriksaan semen sebelumnya dan jarak antara pemeriksaan semen terakhir.8. Riwayat sakit/demam terakhir.3,14V. Cara Pemeriksaan Analisis Semen5.1 Tahapan Pemeriksaan

Analisis semen harus dilakukan secara bertahap. Tahapan pemeriksaan analisis semen dapat di lihat pada gambar 4.1 dan gambar 4.2 berikut.

Gambar 4.1 Tahapan Pemeriksaan Analisis Semen Dasar Disadur: WHO.3

Gambar 4.2 Alur Pemeriksaan Analisis Semen Dasar

Disadur: WHO.35.2 Pemeriksaan Makroskopis Parameter makroskopis analisis semen meliputi likuifaksi, viskositas/kekentalan, warna, bau, volume dan pH. Cara pemeriksaan parameter makroskopis analisis semen dapat dijelaskan sebagai berikut:5.2.1 LikuifaksiLikuifaksi semen merupakan waktu yang diperlukan oleh massa koagulasi semen yang semisolid mencair setelah ejakulasi. Prinsip pemeriksaan likuifaksi adalah semen akan mengalami likuifaksi lengkap dalam waktu tertentu. Alat:1. Timer

2. Termometer ruangan3. Batang pengaduk4. Optional: Inkubator, Shaker dua dimensi, spuit + jarum no 18 ( internal 0,84 mm) atau 19 G ( internal 0,69 mm)Bahan:1. Semen dalam wadah2. Optional: Dulbeccos phosphate-buffered saline (Dulbeccos PBS), Bromelain (enzim proteolitik) dalam Dulbeccos phosphate-buffered salineCara pemeriksaan likuifaksi: Diamati sejak 15 setelah semen diejakulasikan.Semen diletakkan pada suhu kamar (2024C) atau pada inkubator (37C). Sambil menunggu, sampel dengan perlahan di homogenkan menggunakan batang pengaduk/menggoyang wadah semen atau menggunakan shaker dua dimensi pada suhu kamar (2024C) atau dalam inkubator 37C. Dilakukan pencatatan waktu antara pengeluaran semen (sesuai keterangan pasien menggunakan jam yg sama) sampai waktu semen mengalami likuifaksi lengkap. Tampilan likuifaksi lengkap berupa semen yang homogen, hanya tersisa sedikit daerah yang menggumpal, kadang mengandung butiran jeli/benang mukus. Bila pada 30 menit belum terjadi likuifaksi lengkap, maka pemeriksaan selanjutnya ditunda dan di tunggu dalam 30 menit berikutnya. Pelaporan likuifaksi dilakukan dalam satuan menit. Bila dalam 60 menit belum juga terjadi likuifaksi lengkap maka dilakukan pipetasi perlahan (610 kali) menggunakan syringe dengan ukuran jarum 18 G ( internal 0.84 mm) atau 19 G ( internal 0.69 mm)Atau dengan penambahan: Medium fisiologis:Dulbeccos phosphate-buffered saline dengan volume yang sama dengan volume semen diikuti dengan pipetting. Bromelain 10 IU/ml dalam Dulbeccos phosphate-buffered saline. Penambahan dengan medium fisiologis atau Bromelin harus diperhitungkan ketika melakukan perhitungan konsentrasi sperma Perlakuan-perlakuan untuk mendapatkan likuifaksi (mengurangi viskositas) semen di atas dapat berpengaruh pada biokimia plasma seminal, motilitas dan morfologi sperma sehingga penggunaannya harus dilaporkan.35.2.2 ViskositasPrinsip pemeriksaan viskositas adalah semen mempunyai viskositas tertentu. Alat:

1. Batang gelas atau pipet Pasteur/plastik (sebaiknya kaca) berlubang besar ( 1,5 mm)2. Penggaris 10 cm3. Optional: Spuit + jarum no 18 atau 19 GBahan:1. Semen2. Optional: Dulbeccos PBS, Bromelain dalam Dulbeccos PBS

Cara pemeriksaan viskositas: Melakukan aspirasi perlahan menggunakan pipet berlubang lebar ( 1,5 mm), kemudian membiarkan semen menetes akibat gaya gravitasi. Mengukur panjangnya benang tetesan.Atau dengan cara: Membiarkan semen menetes menggunakan batang gelas. Panjang benang tetesan semen dinilai/dilaporkan dalam cm Metode untuk mengurangi viskositas yang abnormal dapat dilakukan dengan cara yang sama seperti yang dilakukan pada likuifaksi abnormal.35.2.3 WarnaPrinsip pemeriksaan warna adalah semen mempunyai warna tertentu. Pemeriksaan warna semen dilakukan setelah likuifaksi lengkap dengan cara: Semen dilihat dengan latar belakang putih di tempat terang. Pelaporan dilakukan sebagai putih abu-abu/putih seperti kanji, putih kekuningan, kuning, kemerahan, atau kecoklatan.35.2.4 BauPrinsip pemeriksaan bau adalah semen mempunyai bau tertentu. Pemeriksaan bau semen dilakukan dengan cara: Dilakukan penilaian bau semen yang tercium saat pemeriksaan. Bau semen dilaporkan sebagai bau khas (bunga akasia), busuk, atau amis.35.2.5 VolumePrinsip pemeriksaan volume adalah semen dikeluarkan dalam volume tertentu. Semen tidak boleh diambil untuk pemeriksaan lain sebelum volume semen diukur kecuali pemeriksaan dilakukan pada wadah semen. Alat: Timbangan digitalBahan: Semen dalam wadahCara pemeriksaan volume semen: Mengumpulkan semen menggunakan wadah yang sudah ditimbang atau diketahui beratnya. Menimbang wadah yang sudah berisi semen. Mengurangi berat semen dengan berat wadah. Menghitung volume semen dari berat semen dengan menganggap densitas semen sebesar 1 g/ml (densitas semen bervariasi antara 1,0431,102 g/ml).Atau dengan cara:

Pasien mengumpulkan semen secara langsung ke dalam gelas ukur yang dimodifikasi dengan mulut lebar (tersedia secara komersial seperti terlihat pada gambar 4.3). Membaca volume semen secara langsung dalam gelas ukur (akurasi 0,1 ml)3Catatan: Mengukur volume dengan cara aspirasi semen dari wadah semen ke dalam pipet atau syringe (suntikan), atau menuang ke dalam gelas ukur tidak direkomendasikan, karena tidak semua sampel akan terukur sehingga volume yang terukur akan lebih rendah (volume yang hilang antara 0,30,9 ml).3

Gambar 5.1 Wadah Semen Gelas Ukur Bermulut Lebar Dikutip dari: Cooper TG.155.2.6 pHPemeriksaan pH semen dilakukan dalam 30 menit1 jam setelah ejakulasi. Prinsip pemeriksaan pH adalah semen mempunyai pH tertentu. Alat: Kertas pH, skala ukur 6,010,0Bahan: SemenCara pemeriksan pH semen: Semen dihomogenkan dengan cara aspirasi berulang sebanyak 10 kali menggunakan pipet berlubang lebar ( 1,5 mm) secara perlahan (hindari terbentuknya gelembung udara). Meratakan 1 tetes semen pada kertas pH. Ditunggu sampai perubahan warna yang terjadi menjadi seragam (