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Die genetisch bedingte Sterilität ist insgesamt gesehen selten. Bei schwerer Fruchtbarkeitsstörung mit einer sehr tiefen Spermiendichte (< 1 Mio/ml) und bei Azoospermie können genetische Ursachen vorliegen. Es können chromosomale oder molekulargenetische Störungen vorkommen, die die Spermienproduktion massiv beeinträchtigen. Der betroffene Patient klagt dabei über keinerlei subjektiven Beschwerden.
Der Abtransport der Spermien vom Hoden/Nebenhoden in die ableitenden Samenwege kann blockiert sein. Gründe für solche Blockaden können durchgemachte Infektionen, Zustand nach Unterbindung sowie auch das angeborene Fehlen des Samenleiters sein.
Selten werden die Spermien auch „fehlgeleitet“, wie dies bei der retrograden Ejakulation vorkommt. Dabei erfolgt der Samenerguss in die Harnblase. Diesem Zustand liegt meistens eine neurologische Störung zugrunde, wie dies bei Diabetikern, bei Patienten, die an der Prostata operiert wurden und bei Querschnittgelähmten vorkommen kann.
Der Hodenhochstand (Kryptorchismus) ist die häufigste Anlagestörung der männlichen Geschlechtsorgane. Er kann ein- oder beidseitig vorkommen. Die Ursachen sind unklar, genetische und Umweltfaktoren scheinen eine Rolle zu spielen.
Männer mit einem beidseitigem Hodenhochstand, welcher erst jenseits des 2. Lebensjahres korrigiert wurde, weisen häufig ein reduziertes Spermiogramm auf mit entsprechender Fertilitätsstörung. Man nimmt an, dass durch die zu lange „Verweildauer“ der Hoden im Körper das Keimepithel geschädigt wird und daraus eine eingeschränkte Spermienproduktion resultiert.
Für die regelrechte Funktion im Hoden mit adäquater Spermienproduktion ist das männliche Geschlechtshormon Testosteron verantwortlich. Seine Produktion wird durch das FSH (follikelstimulierendes Hormon) und LH (luteinisierendes Hormon) gesteuert. Andere, hormonproduzierende Organe wie z. B. die Schilddrüse können bei einer Fehlfunktion auch das Gleichgewicht der Geschlechtshormone beeinflussen.
Zu erwähnen ist auch der Missbrauch von Anabolika, der die Spermienproduktion massiv drosselt.
Ein präzises hormonelles Gleichgewicht im männlichen Organismus ist unabdingbar für die intakte Fruchtbarkeit des Mannes. Insgesamt ist aber eine hormonelle Ursache für die ungenügende Spermienproduktion selten, und noch seltener kann man sie durch eine Hormontherapie behandeln.
Die Samenzellen können durch das Immunsystem beeinflusst werden. Als Folge einer Infektion, eines Traumas oder der Unterbindung der Samenleiter kann der männliche Organismus Antikörper produzieren, die gegen die Spermien gerichtet sind und so deren Funktion beeinträchtigen.