系精索的静脉回流受阻或瓣膜失效，血液返流引起血液淤滞，导致蔓状静脉丛迂曲扩张。发病率在男性人群中为10%~15%，多见于青壮年。在男性不育人群中占15%~20%。
病因：睾丸及附睾静脉汇集成蔓状静脉丛，经三条径路回流：①在腹股沟管内汇成精索内静脉，在腹膜后上行，左侧精索内静脉成直角进入左肾静脉，右侧在右肾静脉下方约5cm处成锐角进入下腔静脉，直接进入右肾静脉只有5%~10%；②经输精管静脉、进入髂内静脉；③经提睾肌静脉至腹壁下静脉，汇入髂外静脉。
左侧精索静脉曲张发病率高的原因为：①人的直立姿势影响精索静脉回流；②静脉壁及其周围结缔组织薄弱或提睾肌发育不全；③静脉瓣膜缺损或关闭不全；④左侧精索内静脉行程长并呈直角进入肾静脉，静脉压力高；⑤左精索内静脉可能受乙状结肠压迫；⑥左肾静脉在主动脉与肠系膜上动脉间可能受压，影响精索静脉回流，形成所谓近端钳夹现象；⑦右髂总动脉可压迫左髂总静脉，使左输精管静脉回流受阻，形成所谓远端钳夹现象。
由于上述前三项因素同时影响两侧精索内静脉，一部分右精索内静脉直接进入有肾静脉，两侧蔓状静脉丛之间存在交通枝，实际上右侧精索静脉曲张的发病率也不低。一组100例精索内静脉造影证实双侧病变53例，右侧单独发病20例。另一组31例不育者，经体检确诊为双侧精索静脉曲张者占58%。
肾肿瘤在肾静脉，下腔静脉内形成癌栓或腹膜后肿瘤压迫、肾积水或异位血管等均可引起精索静脉曲张，称为症状性或继发性精索静脉曲张。
病理生理：使睾丸发生病理改变。生精小管生精上皮出现脱层，精母细胞及精细胞排列紊乱，进行性减少。在严重病例，精原细胞丧失，仅残留支持细胞，并可见多核巨细胞。生精小管管壁玻璃样变，管腔收缩，间质内一部分Leydig细胞蜕变，另一部分，血管有硬化改变。
精子数目减少，尖头精子、无定形或不成熟精子增加。
精索静脉曲张病人的周围血中卵泡刺激素、黄体生成素含量与正常人比较无显著差异；周围血、精索静脉血及睾丸组织中睾酮含量正常，但精索静脉曲张明显者，血中睾酮水平可能降低；曲张静脉血中O2分压及CO2分压及皮质醇浓度正常，但儿茶酚胺、五羟色胺、前列腺素PGE和PGF含量增加，可影响睾丸血运，引起不成熟精子过早脱落或不利于精子在附睾内成熟。对于阴囊温度增高引起不育意见也不一致，有人测得精索静脉曲张病人阴囊温度较正常人者仅增高0.6度，但一侧阴囊温度升高也难以解释对侧睾丸的损害。
临床表现：病人站立时阴囊胀大，有沉重及坠胀感，可向下腹部、腹股沟或腰部放射，行走劳动时加重，平卧休息后减轻。静脉曲张程度与症状可不一致，有时有神经衰弱症状。
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