精索靜脈曲張導致男性不育的機制，大致主要包含以下幾方面：
1、睪丸溫度升高：在精索靜脈曲張時，因為睪丸的迴流不好。導致睪丸組織的溫度升高，使精子的發生與成熟受到影響，因為，精子得發生是需要一定的溫度環境，過高的溫度不適宜精子得發育。一般認為，精索靜脈曲張的患者，睪丸溫度比正常人平均升高0.6—0.8℃。溫度升高明顯著，精子的數目減少，並且活力下降比較明顯。
2、精索靜脈內壓力增高：精索靜脈曲張時睪丸周圍的靜脈叢血液淤滯，靜脈內壓力升高，影響睪丸的新陳代謝。在靜脈高壓的影響下，睪丸組織的新陳代謝廢物不易排出而有礙於精子的生成。
3、睪丸組織內二氧化碳蓄積：精索靜脈曲張時睪丸靜脈得血液迴流受阻、滯留，使睪丸內的血液迴圈收到影響，因此導致血液內二氧化碳蓄積，造成血液內低氧並且碳酸升高，最後乳酸蓄積，影響睪丸正常代謝，造成精子的發生障礙。
4、有毒物質的損害：左腎靜脈含有皮質醇、兒茶酚胺及5-羥色胺等對睪丸的生精有影響的物質，在精索靜脈曲張時，左腎靜脈的血液反流到左精索靜脈內，並對睪丸的生精上皮產生毒性作用。
5、抑制了睪丸的內分泌功能：精索靜脈曲張時會損害睪丸得間質細胞，影響睪酮的分泌。
免疫因素：免疫反應是機體對進入體內抗原物質的特殊反應。被特應性抗原啟用得淋巴細胞產生兩種不同的免疫反應，即細胞反應和體液反應。精索靜脈曲張不育的患者睪丸生精小管界膜及間質的小血管有免疫複合物沉積。外周血和精液中存在抗精子抗體，可以干擾生精和精子的成熟過程，是精子得數目減少，或使精子的形態和功能異常。
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