BIOMEDICAL SCIENCE Pengaruh Bising Terhadap Konsentrasi Spermatozoa Studi Eksperimen pada Mencit (Mus musculus) di Pemotongan Kayu UD. Dua Saudara Demak Rima Wulansari*,Purwito Soegeng P**, Meidona Nurul Milla*** *Fakultas Kedokteran Universitas Islam Sultan Agung Semarang **Bagian Fisika Fakultas Kedokteran Universitas Islam Sultan Agung Semarang ***Bagian Anatomi Fakultas Kedokteran Universitas Islam Sultan Agung Semarang Coresponding Authors: Rima Wulansari, Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Islam Sultan Agung, Jln. Kaligawe KM 4 Semarang 50012 ph. (024) 6583584 fax. (024) 6594366, rimawulansari81@yahoo.com ABSTRAK Latar Belakang: Bising dapat menyebabkan stres fisik dan psikologis yang dapat mengaktifkan respon sentral dan perifer pada sistem endokrin dan saraf otonom sebagai bentuk adaptasi sehingga menurunkan konsentrasi spermatozoa. Penggunaan APT dapat mengubah tekanan suara menjadi getaran, sehingga tidak ditransmisikan ke telinga bagian tengah dan bagian dalam. Tujuan: Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh paparan bising terhadap konsentrasi spermatozoa pada mencit di pemotongan kayu UD. Dua Saudara Demak. Metode: Penelitian eksperimental dengan rancangan post test only randomized control groups design menggunakan 15 mencit BALB/c jantan dibagi menjadi 3 kelompok. K-1 (kontrol), K-2 (paparan bising), K-3 (paparan bising + APT). Perlakuan diberikan selama 35 hari paparan bising dan penggunaan APT. Hasil persentase konsentrasi spermatozoa dilakukan uji One Way Anova kemudian uji Post Hoc LSD. Hasil: Hasil rerata konsentrasi spermatozoa kelompok K-1 = 106,60 x 105; K-2 = 13,20 x 105; K-3 = 40,20 x 105. Hasil uji One Way Anova menunjukkan nilai yang bermakna dengan p=0,003(< 0.05). Hasil uji Post Hoc LSDpada kelompok K-1 dengan K-2; K-1 dengan K-3; K-2 dengan K-3; masing-masing memiliki nilai p= 0,001; 0,056; 0,036. Kesimpulan: Disimpulkan bahwa paparan bising mempengaruhi konsentrasi spermatozoa mencit BALB/c jantan. Kata kunci: Paparan bising, konsentrasi spermatozoa, APT ABSTRACT Background :Noise can cause physical and psychological stress that can activate the central and peripheral responses in the endocrine and autonomic nervous system as a form of adaptation with the result that make lower of sperm concentration. The use of APT can change sound pressure into vibration, so it is not transmitted to the middle and the inner of ear. This study aims to determine the effect of noise exposure on the concentration of spermatozoa in mice sawmill UD. Dua Bersaudara Demak. Method : this study used experimental research with post test only randomized control groups designit used 15 BALB / c mice were divided into 3 groups of males. K-1 (control), K-2 (noise exposure), K-3 (exposure to noise + APT). Treatment was given for 35 days exposure to noise and the use of APT. The percentage of sperm concentration performed One Way Anova then LSD Post Hoc test. The results of the mean sperm concentration group K-1 = 106.60 x 105; K-2 = 13.20 x 105; K-3 = 40.20 x 105. The results of One Way Anova showed significant with p value = 0.003 (<0.05). Post Hoc LSD test results pada group K-1 to K-2; K-1 to K-3; K-2 and K-3; each has a value of p = 0.001; 0.056; 0,036. Conclution :It was concluded that noise exposure affects the concentration of spermatozoa BALB / c mice males. Keywords: noise exposure, the concentration of spermatozoa, APT PENDAHULUAN Pertumbuhan yang cepat dari kemajuan teknologi dan industri, memberikan masalah besar bagi manusia yakni bising di lingkungan kerja (Nassiri et al., 2013). Bising adalah salah satu penyebab stres, stres pada bising ini dapat menurunkan konsentrasispermatozoa sehingga berakibat pada menurunnya kesuburan pria (Jalali et al., 2012). Penurunan jumlah spermatozoa karena efek stres yang ditimbulkan oleh bising, mengaktivasi sistem endokrin pada poros hipotalamus hipofisis-adrenal (HHA), akibatnya terjadi gangguan pengeluaran neurohormon 6
ISBN: 978-602-1145-33-3 CRH berupa penurunan jumlah sel spermatogonium. Hal tersebut terjadi akibat menurunnya sekresi LH, FSH dan testosteron. Kekurangan LH, FSH dan testosteron secara langsung akan menghambat proses proliferasi spermatogonium dan akhirnya akan mengganggu proses spermatogenesis (Erris dan Harahap, 2014). Peranan pasangan pria hampir 20% dan kedua pasangan berperan 30-40% dari semua kasus infertilitas pada manusia (Saki et al., 2013). Paparan bising yang terus-menerus dapat menghambat fungsi reproduksi pria (Hemedi et al., 2013). Salah satu indikator kesuburan pria dapat dilihat dari konsentrasi spematozoa (Harahap, 2011). Konsentrasi spermatozoa yang diejakulasikan jumlahnya sangat bervariasi rata-rata antara 35 juta sampai 200 juta spermatozoa ketika jumlah spermatozoa turun di bawah 20 juta seseorang akan mengalami infertilitas (Guyton dan Hall, 2012). Penelitian yang dilakukan Munandar et al. (2013) menunjukkan bahwa pemaparan kebisingan pada intensitas 85-90 db selama 21 hari dapat menurunkan konsentrasi spermatozoa mencit. Penelitian lain Harahap (2011) kebisingan dengan intensitas 65dB, 85dB, dan 105 db berpengaruh terhadap penurunan jumlah spermatozoa tikus putih jantan dewasa (Rattus norvegicus). Semakin tinggi tingkat intensitas bising yang diberikan, maka semakin menurun kuantitas dan kualitas spermatozoa. Jalali et al. (2012) dalam penelitiannya menunjukkan bahwa tikus jantan dewasa yang dipaparkan bising antara 48 dan 53 hari didapatkan konsentrasi sperma menurun secara signifikan akibat berkurangnya kadar testosteron. Berdasarkan uraian tersebut, penelitian telah dilakukan pada hewan coba di laboratorium dengan menggunakan alat-alat sebagai sumber bisingdan belum pernah dilakukan penelitian dengan mengaplikasikan sumber bising pada pekerjaan yang terpapar bising secara langsung, selain itu penggunaan APT penting dilakukan apabila bising lebih dari 85 db sebagai upaya pencegahan dari kebisingan. Sehingga perlu dilakukan penelitian pengaruh paparan bising terhadap konsentrasi spermatozoa. Pada penelitian ini akan menggunakan paparan bising dari industri pemotongan kayu, objek penelitian berupa hewan coba mencit karena sulitnya untuk mendapatkan responden yang bersedia diperiksa spermanya, serta dilakukan pula perlakuan dengan menggunakan APT. METODE Penelitian eksperimental pengaruh paparan bising terhadap konsentrasi spermatozoa menggunakan rancangan Post Test Only Randomized Control Group Design. Penelitian dilakukan pada 18 ekor mencit jantan yang dibagi dalam 3 kelompok. Kriteria mencit yang dipilih untuk penelitian adalah mencitjantan umur 2-3 bulan berat badannya 20-30 gram, tidak ada kelainan anatomis dan belum pernah digunakan untuk penelitian sebelumnya. PELAKSANAAN PENELITIAN Penelitian ini telah mendapatkan persetujuan dari Komisi Bioetika Penelitian Kedokteran dan Kesehatan Fakultas Kedokteran Universitas Islam Sultan Agung Semarang. Paparan bising diperoleh dari pemotongan kayu UD Dua Saudara Demak, sedangkan pemeriksaan konsentrasi spermatozoa dilakukan di Laboratorium Biologi Fakultas Kedokteran UNISSULA dan pemeriksaan. Pada awalnya mencit dibagi menjadi 3 kelompok yaitu Kelompok I adalah kelompok kontrol mencit yang terpapar bising dengan intensitas ± 60 db selama ± 8 jam, kelompok II adalah kelompok mencit yang terpapar bising dari proses penggergajian kayu dengan intensitas ± 90 db selama ± 8 jam tanpa APT dan kelompok III adalah kelompok mencit yang yang terpapar bising dari proses penggergajian kayu dengan intensitas ±90 db selama ± 8 jam dengan menggunakan APT. Paparan bising yang digunakan adalah paparan dari pemotongan kayu UD. Dua Saudara Demak selama 35 hari. Pada hari ke 36 dilakukan penghitungan konsentrasi spermatozoa yang dihitung pada 5 bidang bilik hitung haemocytometer. Mencit pada tiap kelompok akan dimatikan dengan metode dislokatio cervicalis. Suspensi spermatozoa yang telah diperoleh dihomogenkan terlebih dahulu dengan cara diaduk. Kemudian spermatozoa dan larutan george diambil masing-masing menggunakan mikropipet sebanyak 10µl, kemudian dimasukkan ke dalam tube. Berikutnya diteteskan ke dalam bilik hitung dan ditutup gelas penutup. Lalu menghitung jumlah spermatozoa pada 5 kotak sedang eritrosit dibawah mikroskop cahaya dengan perbesaran 400x. Menentukan konsentrasi sperma per ml suspensi semen menggunakan rumus : Spermatozoa = (n x p / V bilik hitung) Keterangan: n = jumlah spermatozoa; p = faktor pengenceran; v = volume Analisis pengaruh paparan bising terhadap konsentrasi spermatozoa diuji dengan One Way Anova kemudian dilanjutkan uji Post Hoc LSD untuk mengetahui beda antar tiap kelompok. HASIL Rata-rata konsentrasi spermatozoa pada kelompok I yaitu kelompok kontrol paling tinggi sebesar 106,60 ± 21,29 x 105/ml dibandingkan rata- rata konsentrasi spermatozoa kelompok II paling rendah diantara Kelompok
I dan Kelompok III yaitu sebesar 13,20 ± 22,84 x 105/ml dan Kelompok III yaitu kelompok yang memperoleh bising dan menggunakan APT sebesar 40,20 ± 39,97 x 105 /ml. Rata-rata konsentrasi spermatozoa ditampilkan dalam Tabel 4.1 serta Gambar 4.1. Tabel 4.1 Rerata konsentrasi spermatozoa tiap kelompok perlakuan Gambar 4.1. Diagram batang Rata - Rata Konsentrasi Spermatozoa Uji One Way Anova menunjukkan nilai p adalah 0,003 (p<0,05) Hal ini menunjukkan ada perbedaan rerata persentase konsentrasi spermatozoa diantara ketiga kelompok, selanjutnya untuk mengetahui perbedaan antara 2 kelompok dilakukan uji Post Hoc LSD. Hasil uji Post Hoc dapat dilihat pada tabel 4.2. Tabel 4.2 Hasil uji beda antar dua kelompok dengan Post Hoc LSD PEMBAHASAN Berdasarkan hasil analisis uji beda konsentrasi spermatozoa pada K-1 dan K-2 diperoleh nilai p = 0.001 (p<0.05) hal ini membuktikan bahwa paparan bising selama 35 hari berpengaruh terhadap konsentrasi spermatozoa secara signifikan. Sehingga terbukti bahwa bising dapat mempengaruhi konsentasi spermatozoa, hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Harahap (2011) dan Jalali et al. (2012). Bising dapat menyebabkan hiperaktivitas sistem ascenden batang otak dan organ circum ventricular yang merangsang PVN di hipotalamus untuk mensekresi AVP dan CRH, kedua hormon ini akan meningkatkan sekresi ACTH dan kortisol pada sumbu Hipotalamus-Hipofisis-Adrenal (HHA). Akibat adanya rangsangan pada neuron CRH pada PVN hipotalamus mengurangi sekresi GnRH. Penurunan GnRH mempengaruhi FSH serta LH di hipofisis anterior (Dobson, 2003). Menurunnya sekresi LH, FSH dan testosteron dapat mengakibatkan penurunan konsentrasi spermatozoa. Kekurangan LH, FSH dan testosteron secara langsung akan menghambat proses proliferasi spermatogonium dan akhirnya akan mengganggu proses spermatogenesis (Erris dan Harahap, 2014). Sel Sertoli bertanggung jawab terhadap pematangan sel spermatogenik dalam tubulus seminiferus, seperti untuk suplai nutrisi dan hormon untuk pematangan spermatozoa. Adanya retikulum endoplasma kasar, sejumlah mitokondria dan badan Golgi pada bagian basal sitoplasma sel Sertoli menjadi ciri spesifik sel Sertoli untuk
ISBN: 978-602-1145-33-3 aktivitas metabolisme protein, seperti Androgen Binding Protein (ABP) dan biosintesis steroid. Protein tersebut di sekresikan secara maksimal ketika tahap spermiogenesis, yaitu tahap spesifik pematangan sel selama perubahan spermatid berekor dan saat metamorfosis spermatid menjadi spermatozoa. ABP dari bagian basal akan mengikat testosteron yang berada pada membran tubulus dan membawanya menuju ke daerah lumen untuk dipergunakan menstimulasi tahap metamorfosis. Bila terdapat hambatan pada sekresi ABP oleh sel Sertoli dapat dipastikan bahwa transport testosteron juga akan terganggu, hal ini tentu juga akan berimbas pada stimulasi perubahan spermatid menjadi spermatozoa sehingga jumlah spermatozoa yang dilepaskan ke dalam lumen akan berkurang. Selain itu dengan abnormalitas struktur sel Sertoli ternyata akan berpengaruh terhadap penempelan spermatozoa yang belum matang yang akhirnya menghasilkan spermatozoa muda untuk dilepas ke dalam lumen (Chritijanti, 2009). Hasil analisis antara K-2 dan K-3 diperoleh nilai p=0.036 (p<0.05) menunjukan adanya perbedaan signifikan dalam statistik berarti terdapat perbedaan konsentrasi spermatozoa dengan penggunaan APT dalam penelitian. Kebisingan yang ditransmisikan dari telinga bagian luar bisa terlindungi dengan adanya APT, yaitu suatu alat yang dapat mengubah tekanan suara menjadi getaran, sehingga tidak ditransmisikan ke telinga bagian tengah dan bagian dalam (Sasongko, 2000). Kapas merupakan alat penyumbat telinga paling sederhana dapat mengurangi kebisingan sampai 20 db (Buchari, 2008). Antara K-1 dan K-3 diperoleh nilai p=0.056 (p>0.05), artinya tidak ada beda antara kelompok kontrol (K-1) dengan kelompok yang menggunakan APT (K-3) sehingga penggunaan APT bisa mengurangi dampak kebisingan dan tidak mempengaruhi konsentrasi spermatozoa. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Hidayati (2002) bahwa ada pengaruh antara kebisingan dan penggunaan APT. Penggunaan APT dapat mengubah tekanan suara menjadi getaran. Penggunaan APT dapat mengurangi gangguan di pre testikuer, yaitu gangguan hormonal sepereti defisiensi LH dan FSH yang berperan penting dalam dalam proses spermatogenesis (Tanagho dan Jack ed., 2008). Maka konsentrasi spermatozoa tidak akan terganggu. Keterbatasan pada penelitian ini adalah belum diketahui kadar hormon LH, FSH dan testosteron yang turun akibat paparan bising sehingga belum bisa memastikan bahwa penurunan kadar hormon LH, FSH, dan testosteron diakibatkan oleh paparan bising. KESIMPULAN Paparan bising berpengaruh pada konsentrasi spermatozoa mencit (Mus musculus).saran yang dapat diberikan berdasarkan hasil penelitian diatas adalah perlu dilakukan penelitian penurunan kadar hormon FSH, LH dan tetosteron sebelum dipaparkan bising dan sesudah dipaparkan bising. DAFTAR PUSTAKA Buchari, 2008, Kebisingan Industri dan Hearing Conservation Program. USU Repository:www.repository.usu. ac.id/bitstream/123456789/1435/3/070027. Dikutip tanggal 24 Oktober 2015 Chritijanti, W., 2009, Penurunan Jumlah dan Motilitas Spermatozoa Setelah Pemberian Ekstrak Biji Pepaya (Kajian Potensi Biji Papaya sebagai Bahan Kontrasepsi Alternatif), Biosaintifika, 1,19-26. Dobson, H., Ghuman, S., Prabhakar, S.,Smith, R., 2003, A conceptual model of the influence of stress on female reproduction, Society for Reproduction and Fertility, 125, 151-163.. Erris E dan Harahap, I. 2014. Pengaruh Kebisingan Terhadap Kuantitas dan Kualitas Spermatozoa Tikus Putih (Rattus norvegicus) Jantan Dewasa. Media Litbangkes 24: 123-128. Guyton, A., Hall, J.E. 2012. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 11. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC. Harahap, I., 2011, Pengaruh Kebisingan Terhadap Kuantitas Dan Kualitas Spermatozoa Tikus Putih Jantan Dewasa (Rattus norvegicus).jurnal Ilmiah Universitas Batanghari Jambi, 11,84-89. Hidayati, Sri U, 2002, Pengaruh Masa Kerja, Intensitas Kebisingan Dan Rutinitas Pemakaian Alat Pelindugan Telinga Dengan Ambang Pendengaran Karyawan Di Bagian Roughmill Pt Maitland-Smith Indonesia Semarang. Semarang : Universitas Diponegoro.
Jalali, M., Saki, G., Sarkaki, A. R., Karami, K., Nasri, S, 2012, Effect Of Noise Stress On Count, Progressive And Nonprogressive Sperm Motility, Body And Genital Organ Weights Of Adult Male Rats. Journal of Human Reproductive Sciences, 5, 48-51. Munandar, A., Nurcahyani, N., Busman, H., 2013, Pengaruh Kebisingan Terhadap Kualitas Spermatozoa Mencit (Mus musculus L.). Seminar Nasional Sains & Teknologi V Lembaga Penelitian Universitas Lampung 19-20 November 2013, 307-315. Nassiri P, Monazam M, Fouladi Dehaghi B, et.al., 2013, The Effect of Noise on Human Performance: A Clinical Trial. Int J Occup Environ Med, 4,87-95. Saki, G., Jasemi, M., & Sarkaki, A. R. (2013 194-198). Effect of administration of vitamins C and E on fertilization capacity of rats exposed to noise stress. Noise Health [serial online], 194-198. Sasongko, D, 2000, Kebisingan Lingkungan. Semarang: Balai Penerbit Universitas Diponegoro. 0