Mikroskopering af ornesæd | Rapport

Side 1

- 1 -

Biologi rapport

Undersøgelse af ornesædcellers aktivitet

Formål: Formålet ved dette forsøg går på at mikroskopere ornesædceller, og på den måde observere sædcellernes reaktion og aktivitet under fire forskellige forhold: almindelig temperatur

(kontrol), høj temperatur, lav temperatur og cola (lav pH). Det vil sige, at mit formål med dette forsøg er, at se hvordan forskellige forhold påvirker sædcellernes aktivitet.

Teori: Processen hvor sædceller bliver dannet sker i mandens testikler. Processen sker ved, at mandens stamceller bliver modnet til sædceller bl.a. ved at gennemgå meiose [1]. Denne meiose proces er konstant, det vil sige at der altid vil være et lager af sædceller klar til brug. Produktionen STX 2.g udviklingen fra en stamcelle til en sædcelle tager ca. 10 uger. Når der er gået 10 uger er sædcellen færdig udviklet, og bliver derefter opbevaret i bitestiklerne hvor den er parat til udløsning.

Udviklingen fra en stamcelle til sædcelle skal foregår ved en temperatur der er nogle grader lavere end ens kropstemperatur som er 37 ֯C. Det er derfor, så smart at drengenes testikler bliver flyttet ned i pungen allerede inden drengen bliver født. På den måde hænger de ude for kroppen og får luftafkøling så temperaturen i pungen ligger på 35 ֯C.

1

En celledelingstype, hvor det foregår sådan at kun det halve af mandens samlede DNA, medtages i den nye celle

(kønscellen).

Side 2

- 2 -

Det der rent teknisk sker, under udviklingen fra en stamcelle til en sædcelle sker i hjernen. Hjernes hypothalamus [2] sender besked til hypofysen [3] om, at der skal udskilles kønshormonerne LH og FSH [4].

LH og FSH giver så signal til at danne det mandlige kønshormon testosteron [5]. Når dette sker, vil sertolicellerne [6] sende besked om at producere sædceller. Samtidig med dette bliver der lavet negativ feedback [7], som er med til at der ikke dannes for meget testosteron.

En sædcelle består af et hoved med 23 kromosomer. I spidsen af hoved sidder en slags sprængladning, som er til for at sædcellen kan trænge ind i ægcellen. Udover har sædcellen et midterstykke med en masse mitochondrier der producerer energi i form af ATP, som hjælper med at halen kan bevæger sig, så sædcellen kan svømme. Halen er ikke udstyret med noget bestemt, den kan slå 30-40 gange til hver side på et sekund, og er altså til for at sædcellen kan svømme op igennem skeden, æggeleder og livmoder.

Hvis en mand er infertil er hans sædcellekoncentration lav. Hvis sædcellekoncentrationen ligger på under 5 millioner pr. mL og har et kritisk niveau for forplantningsevnen [8] er manden infertil og har ergo dårlig sædkvalitet. En høj og god sædcellekoncentration ligger på over 100 millioner pr mL.

For graviditet hos kvinden, skal der mange millioner sædceller til, selvom der kun skal én sædcelle til for selve befrugtningen. Oversagen til dette er, at det er nødvendigt for befrugtningen, at de mange sædceller er til stede så de kan nedbryde vævet omkring ægget med enzymer, så den befrugtede sædcelle kan trænge ind i ægcellens cytoplasma [9]. En anden vigtig grund til hvorfor det er nødvendigt at der skal slippe flere millioner sædceller ind er, at der er mange sædceller der simpelthen dør undervejs op i kvindens skede, eller fordi der også er mange sædceller der er skabt misdannede, hvilket vi også fik bekræftet ved at mikroskopere sædcellerne under forsøget.

2

Regulering af kønsdrift, stofskifte, appetit, temperatur og vandbalance

3

Kirtel som producerer bl.a. der overordnede kønshormoner FSH og LH

4

LH og FSH er de overordnede kønshormoner, transporteres med blodet til kønsorganerne

5

Det mandlige kønshormon, produceres i testiklerne sammen med sædceller

6

Sertoliceller ligger i sædkanalen mellem stamcellerne. Deres funktion er at sørge for næring til stamcellerne (feks fra et blodkar). Næringen går fra et blodkar igennem sertolicellerne og ind til stamcellerne som optager næringen.

Stimulerer stamceller til sædcelle produktionen.
7

Negativ feedback er en virkning der sker når der er produceret tilstrækkeligt nok testosteron, så vil hormonet igennem blodet give signal til hypofysen som hæmmer udskillelsen af de overordnede kønshormoner. De bevirker så til at der

ikke dannes så meget testosteron.
8

Der er tale om kritisk niveau når sæd tallet er under 40 millioner pr. mL

9

Tyktflydende væske inden i cellen, som har en række strukturer i

Side 3

- 3 -

Hypotese(r): Jeg har stillet fire hypoteser op omkring hvordan jeg tror sædcellerne vil reagere under de fire forskellige forhold:

- Ved stuetemperatur vil sædcellerne have den optimale aktivitet, og derfor have det bedst.

- Ved lav temperatur vil sædcelle aktiviteten falde.

- Ved høj temperatur vil sædcelle aktiviteten falde gevaldigt, og sædcellerne vil dø.

- Ved en pH-tilstand under 7 (surt), vil sædcellerne dø.

Materialer:

Ornesæd fra Hatting-KS

Reagensglas

Mikroskop

Linsepapir, ethanol, objektglas, dækglas, engangspipetter, trækpapir

Cola

Lighter

Isterninger

Fremgangsmåde:

Kontrol (stuetemperatur og pH-værdi 7): Først anbragte jeg en lille dråbe sæd på et objektglas, hvor jeg derefter lagde et dækglas over. Derefter undersøgte jeg i mikroskopet ved en forstørrelse på 400x, sædcellernes aktivitet og bevægelsesmønster.

Lav temperatur (Isterning): Efter undersøgelsen med ornesæden ved normal temperatur, anbragte jeg en lille dråbe sæd på et objektglas og lagde et dækglas over. Derefter afkølet jeg sæden på undersiden med en isterning, og undersøgte sædcellernes bevægelsesmønster og aktivitet i en forstørrelse på 400x.

Høj temperatur (Lighter): Efter at havde undersøgt sædcellerne under lav temperatur, anbragte jeg igen en lille dråbe sæd på et objektglas, og lagde et dækglas over. Derefter opvarmede jeg forsigtigt sæden på undersiden ved hjælp af en lighter (Glasset blev ikke for varmt, jeg kunne holde på glasset uden af brænde mine fingre). Jeg undersøgte sædcellerne ved en forstørrelse på 400x, og observerede sædcellernes bevægelsesmønster og deres aktivitet.

Side 4

- 4 -

Cola (Lav pH): Til det sidste forhold anbragte jeg en lille dråbe sæd på et objektglas og blandede denne dråbe sæd med en dråbe cola. Efterfølgende lagde jeg et dækglas over. Jeg undersøgte sædcellernes aktivitet og bevægelsesmønster ved en forstørrelse på 400x..

Resultater:

Forsøg under fire forskellige forhold Observationer

Kontrol Sædcellerne svømmer rundt. Der er nogle der ligger stille, andre bevæger kun halen. Nogle svømmer livligt andre flyder bare. Nogle svømmer sidelæns.

Lav temperatur De flyder i en strøm sammen, nogle er helt livløse, andre bevæger halen en smule. Ingen svømmer korrekt, de samler sig i en klump.

Høj temperatur De går amok, nærmeste sitrende, robotter i lag.

Ligner de lider gevaldigt, nogen er allerede døde.

Cola Nogle flyder meget stille, men de bevæger sig pH for Cola: 3 ikke så meget. Kun få bevæger sig i noget der kunne minde om krampebevægelser. Nogle flyder i en klump og bevæger halen en smule.

Mange også døde.

Figur 1^{10} Figur 2

11

Diskussion: Jeg har ved dette forsøg opnået fire forskellige resultater, et resultat ud fra hvert forhold: stuetemperatur, lav temperatur, høj temperatur og lav pH-værdi.

Mine resultater og observationer til forsøget ved stuetemperatur overrasker ikke. Jeg observerede at sædcellerne svømmede raske rundt og at de havde stor aktivitet. Dog kunne man finde sædceller ind imellem som var misdannede. F.eks. var der nogle sædceller som havde svært ved at svømme og svinge med halen. Deres bevægelsesmønster kørte i cirkler, i stedet for ligeud. På figur 1 i resultatafsnittet ses tre forskellige bevægelsesmønstre fra nogle sædceller. Det er tydeligt at se at den blå, orange og pink streg er bevægelsesmønstre fra nogle raske sædceller, da sædcellen har en lige vej (altså op i kvindens skede), mens den grønne streg er fra en misdannede sædcelle (bevæger sig rundt, kommer ingen vegne). Eftersom en mand med god sædkvalitet producerer flere millioner

10

Statistik hentede fra hjemmesiden: http://www.natnet.dk/?viewtype=html&collectionid=46&pageid=317

11

Statistik hentede fra hjemmesiden: http://www.natnet.dk/?viewtype=html&collectionid=46&pageid=188

Side 5

- 5 - sædceller konstant, er det også normalt at der altid findes sædceller som er misdannede eller som dør undervejs på turen op i kvindens skede.

Det er dog desværre sådan at mænds sædkvalitet konstant er faldende, men årsagerne er dog ikke klarlagt fuldstændigt. På figur 2 i resultatafsnittet ses en statistik over mænds sædkvalitet fra 1938 til 1990. Det er tydeligt at se en kraftig hældning. Gennemsnitlig er der et fald på 35 %, på bare 52 år? Dette er et voldsomt fald. Mine tre andre forsøg, hvor sædcellerne befinder sig i høj og lav temperatur samt i en sur pH, kan muligvis klargøre nogen af årsagerne til mænds dårligere sædkvalitet.

I forholdet ved lav temperatur hvor jeg afkølede sæden med en isterning sås nogen andre resultater, end ved den normale temperatur. Sædcellerne begyndte her at svømme i en strøm sammen, som om de ikke havde kræfterne selv til at komme frem. Nogen var livløs (muligvis nok døde), mens andre kun sitrede lidt med halen. Deres bevægelsesmønstre foregik i cirkler, og de samlede sig i en klump. Jeg kan her henvise til figur 1 i resultatafsnittet, hvor man igen ser det grønne bevægelsesmønstre for en misdannede sædcelle. Dette bevægelsesmønster stemmer overens, med mange af sædcellernes bevægelsesmønstre under lav temperatur. Man kan altså se en tydelig negativ påvirkning på sædcellerne under lav temperatur, de bevæger sig nu i samme mønstre som misdannede sædceller gør. Sæden har altså en nedsat aktivitet ved lav temperatur. Dette kan muligvis have noget at gøre med den væske sædcellerne svømmer i. At den væske bliver tykkere, og sædcellerne har derfor sværere ved at komme frem.

Sædcellerne har også en tydelig nedsat aktivitet under høj temperatur. Under opvarmning af sæden begyndte sædcellerne at nærmest krampe og mange af dem døde. Jeg ved, som tidligere nævnt i teoriafsnittet at sædceller generelt er meget sarte, så ved en temperatur på over 35 ֯C feks.

kropstemperatur 37 ֯C ville sædcellerne gå hen og blive varme og mange af dem ville dø.

Jeg kan konkludere at sæden ikke tåler de store forandringer. Dette er det samme hos de humane sædceller, som minder rigtig meget om ornens. Mandens krop kan forhindre disse for lave eller høje temperaturer, som enten ligger under eller over 35 ֯C. Mandens krop reagerer rent faktisk automatisk ved forandring af temperatur. Hvis det er meget varmt trækker pungen sig automatisk

Side 6

- 6 - væk fra kroppen, for at få luftafkøling, og det samme sker ved lav temperatur hvor pungen trække sig den anden vej altså op imod kroppen, for at få varme derfra.

Under forholdet hvor sædcellerne befandt sig i cola altså meget surt miljø, havde de heller ikke den optimale aktivitet. De begyndte at svømme langsomt og mange af dem gav ingen tegn for liv.

Aktiviteten blev altså nedsat betydeligt også her, jeg kan konkludere at de heller ikke tåler et surt miljø. Kvindens skede er betydeligt mere sur end hvad der er rigtig godt for sæden. Dette hænger sammen med at sædcellerne efter et par dage vil dø, og kun de stærkeste sædceller når frem. Dette er forklaringen på sædcellernes aktivitet i colaen. En anden grund til at kvindens skede er sur, er for samtidig at holde de fleste bakterier ude, og på den måde undgå infektioner i skeden.

Ved afbrudt samleje vil sædcellerne have store problemer med at komme frem i skeden. Så hvis der ingen udløsning kommer inde i kvindens skede, vil sædcellerne have meget små chancer for at nå op og få kontakt med ægget. Chancen for graviditet er der dog stadig, den er bare drastisk forringet.

Afbrudt samleje er derfor en meget usikker form for ”prævention”, hvis man ellers kan kalde det prævention.

Der er mange faktorer der kan spille ind, og forringe aktiviteten hos sædcellerne. De farligste og mest skadelig diskuteres omhyggeligt. Der er mange delte meninger omkring påvirkning af sædcellekoncentrationen. En faktor er som sagt høj temperatur. Hvis en mand tager langvarige solbadning, sidder med den varme bærbare computer på skødet eller benytter sig meget af sædevarmen i bilen. Nedsænkning af testikler i pungen er også vigtig for en drengs udvikling, da sædceller ikke kan leve under kropstemperatur.

Konklusion: Ud fra forsøget af sædcellernes aktivitet i de forskellige miljøer, og den følgende diskussion af resultater, kan jeg konkludere at sædcellerne ikke tåler de store forandringer. Mine undersøgelser gik som de skulle. Det er klart at sædcellernes aktivitet vil være nedsat under forandrede forhold. Dette viser altså også hvor skrøbelige sædcellerne er. Jeg kan let perspektivere min konklusion til mine hypoteser, da jeg har fået bekræftet dem alle fire. Jeg kan altså sige, at alt i alt har jeg fået bekræfte min teori omkring sædcellers aktivitet i forandrede forhold, der lyder på at forandrede forhold under pH og temperatur vil nedsætte sædcellers aktivitet.

Side 7

- 7 -

Fejlkilder: En stor fejlkilde i dette forsøg kunne være at sædens opbevaring inden forsøget ikke har været ved den helt korrekte temperatur eller lignende. Og samtidig vil de svageste sædceller også altid dø, så der vil her være et tab af sædceller. Under udførelsen af forsøget kan for høj temperatur eller helt nedfrysning, gøre at sædcellerne simpelt bliver totalt kogt eller frosset helt ned, så alle sædcellerne ville dø, og der ville derfor ikke være noget brugbart præparat.

Litteraturliste:

- http://da.wikipedia.org/wiki/S%C3%A6dcelle ( Som regel er wikipedia ikke den bedste

kilde, men informationen stemmer overens med mine noter fra timerne, ”Biologi til tiden” samt min sunde fornuft☺. Kildekritisk har jeg altså været, og har konkluderet at wikipedia i denne situation er en pålidelig kilde) Jeg har benyttet denne kilde til afsnittet teori.

- http://www.fertility.nu/denmark/concern/Infertility_in_Males/index.jsp Jeg har benyttet

denne hjemmeside til afsnittet teori.

- http://www.natnet.dk/?viewtype=html&collectionid=46&pageid=188 Jeg har benyttet denne

kilde til afsnittet teori samt afsnittet diskussion, hvor jeg også har henvist til statistikker, som også findes på denne hjemmeside.

- Nucleus, ”Biologi til tiden” har jeg brugt hovedsagligt til afsnittet teori.

- PowerPoints fra undervisningen, har jeg brugt lidt over det hele.