К настоящему времени проведено большое количество исследований в отношении оценки влияния химических и физических факторов на репродуктивное здоровье. Доказано негативное влияние на здоровье работников, в том числе тератогенного характера, следующих химических веществ:

Свинец. Снижает мужскую фертильность через снижение либидо, сперматогенеза, качества спермы, а также выработки и регуляции гормонов. Генерация избыточного количества активных форм кислорода из-за воздействия свинца потенциально влияет на жизнеспособность, подвижность сперматозоидов, фрагментацию ДНК и хемотаксис для слияния сперматозоидов с ооцитами, и все это может способствовать сдерживанию оплодотворения. В целом был сделан вывод, что воздействие низких и умеренных уровней свинца в окружающей среде влияет на определенные репродуктивные параметры. Общее количество сперматозоидов снижается по мере увеличения содержания свинца в крови, а концентрации свинца в сперме демонстрируют обратную связь с общим количеством сперматозоидов, объемом эякулята и уровнем тестостерона в сыворотке.

Ртуть. Высокие концентрации ртути в крови и волосах были связаны с мужским бесплодием . Имеются доказательства того, что все параметры качества спермы были ниже у субъектов с высоким уровнем ртути и что бесплодные мужчины с аномальными параметрами спермы имели значительно более высокие концентрации ртути в крови, чем фертильные мужчины. Также доказано, что концентрации ртути в семенной жидкости положительно коррелируют с аномальной морфологией сперматозоидов, а также отрицательно коррелируют с нормальной подвижностью сперматозоидов. Имеются также научные исследования, демонстрирующие, что воздействие ртути из окружающей среды может привести к увеличению повреждения ДНК сперматозоидов.

Кадмий. Кадмий у мужчин вызывает изменения семенных канальцев, клеток Сертоли, гемато-тестикулярного барьера и потерю сперматозоидов, изменяет развитие и функцию клеток Лейдига и индуцирует развитие опухоли из данных клеток. Кроме того, кадмий нарушает сосудистую систему яичка. Будучи индуктором активных форм кислорода, кадмий также вызывает повреждение ДНК и впоследствии приводит к мужской субфертильности или бесплодию.

Медь. Медь является медиатором окислительного стресса и играет важную роль в сперматогенезе и мужском бесплодии. Высокое воздействие ионов меди приводит к уменьшению количества сперматозоидов, подвижности сперматозоидов и количества сперматозоидов нормальной формы. Воздействие избыточного количества соединений меди также вызывает тератозооспермию, астенозооспермию и ухудшение качества спермы.

Мышьяк. Оказывает влияние на репродуктивные гормоны, воздействуя на половые железы и снижая качество спермы. Репродуктивная токсичность мышьяка связана с нарушением сперматогенеза и обусловлена воздействием на лютеинизирующий гормон, регулирующий созревание сперматозоидов, а также на фолликулостимулирующий гормон, тестостерон и его концентрацию в яичках. Мужчины, подвергшиеся воздействию неорганического мышьяка, имели плохое качество спермы (объем спермы, концентрация и подвижность сперматозоидов, целостность акросом, жизнеспособность сперматозоидов и т.д.) и эректильную дисфункцию. Было также обнаружено, что мужчины, живущие в районах с высокой концентрацией мышьяка, являются олигозооспермическими или азооспермическими.

Никель. Вызывает образование активных форм кислорода, приводя к окислительному стрессу, оказывая негативное влияние на белки и ДНК и вызывая репродуктивную токсичность. Никель отрицательно влияет на репродуктивное здоровье людей. Доказано, что наночастицы никеля влияют на уровень гормонов ФСГ и ЛГ у женщин и тестостерона у мужчин, повреждает ткани яичников и яичек. Известно, что никель оказывает влияние на эндокринную систему и репродуктивные способности человека, воздействуя на гонады.

Марганец. Обладает способностью воздействовать на гены, регулирующие гипоталамический гонадотропин-рилизинг гормон, что может стимулировать его препубертатное высвобождение из гипоталамуса, ускоряя половое созревание. Высокие уровни марганца в сыворотке крови связаны с повышенным риском плохого качества спермы. Подтверждено, что высокие уровни марганца связаны с повышенным риском низкой подвижности и низкой концентрации сперматозоидов. У мужчин, профессионально подвергавшихся воздействию марганца, возрастает уровень лютеинизирующего гормона и снижается уровень тестостерона.

Полихлорированных дифенилов (ПХД) Воздействие ПХД на мужчин связано со снижением уровня циркулирующих репродуктивных гормонов, качества спермы (концентрация, количество, подвижность и морфология сперматозоидов, целостность их ДНК) [82-86]. Накопление ПХБ также связано с развитием рака яичек.

Существует также большое количество химических веществ, влияющих на работу эндокринной системы и репродуктивную функцию:

Бисфенол А (ВРА) — химическое вещество, широко используемое в производстве прозрачной жесткой пластмассы, которая называется поликарбонат, для изготовления различных товаров, например бутылочек для детей или многоразовых бутылок для воды.

 У мужчин, подвергшихся профессиональному воздействию ВРА, наблюдалось снижение частоты половых актов, усиление эякуляторной дисфункции, снижение удовлетворенности своей сексуальной жизнью, снижение полового влечения и снижение способности к эрекции.

Фталаты - используются во многих потребительских целях, включая продукты личной гигиены, такие как лосьоны или шампуни, часто в качестве «ароматизаторов», а также в качестве пластификаторов для изменения физических характеристик базовых пластмасс, включая продукты, изготовленные из поливинилхлорида, такие как напольные покрытия, занавески для душа, упаковка и некоторое медицинское оборудование. Исследования продемонстрировали возможное неблагоприятное воздействие фталатов на репродуктивную функцию, включая связь с плохим качеством спермы и выкидышами.

Антипирены — еще один класс химикатов, предположительно токсичных для репродуктивной системы. Полибром дифениловые эфиры широко используются в пенопластах и пластмассах, а их пренатальное воздействие связано с неблагоприятными последствиями для развития нервной системы у потомства.

Перфторированные соединения, используемые для гидроизоляции, защиты от пятен и смазки, а также содержащиеся в упаковке пищевых продуктов и посуде с антипригарным покрытием, также снижают фертильность и вызывают бесплодие, вступая во взаимодействие с рецепторами эстрогена и андрогена, гормонами щитовидной железы и нейротрансмиттерами.

Пестициды (инсектициды, фунгициды и гербициды) действуют как эндокринные разрушители, нарушая секрецию и функцию репродуктивных гормонов, таких как тестостерон и лютеинизирующий гормон, и, как следствие, влияя на сперматогенез.

Помимо химических веществ существенное влияние на репродуктивное здоровье оказывают физические факторы: высокие температуры, вибрация, ионизирующее и неионизирующее излучение.

Влияние высоких температур окружающей среды отрицательно влияет на качество спермы, включая уменьшение объема спермы, количества и концентрации сперматозоидов. Каждое повышение температуры яичек на 1°С приводит к снижению сперматогенеза на 14%. Высокая температура окружающей среды резко снижает подвижность сперматозоидов за счет снижения активности митохондрий, синтеза АТФ и повреждения ДНК , что приводит к развитию мужского бесплодия.

Негативное влияние на репродуктивную функцию также оказывает вибрация. Вибрация считается стрессором окружающей среды, который может повлиять на репродуктивную систему мужчин. Это связано с высокой распространенностью зарегистрированных случаев ухудшения качества спермы (снижение количества морфологически нормальных сперматозоидов) среди водителей, занятых на промышленных и сельскохозяйственных работах, а также среди водителей такси. Потенциальный механизм воздействия вибрации на репродуктивную систему заключается в нарушении кровообращения в тканях яичек, атрофии и изменениях температуры.

Ионизирующее излучение. Прямое облучение яичка в более низких дозах влияет на зародышевый эпителий: дозы облучения более 0,35 Гр вызывают аспермию, которая может быть обратимой. Время, необходимое для восстановления, увеличивается с увеличением дозы; однако при дозах, превышающих 2 Гр, аспермия может стать постоянной. При более высоких дозах облучения (> 15 Гр) также будет нарушена функция клеток Лейдига.

Неионизирующего излучения. Наиболее распространенными источниками неионизирующего излучения являются сотовые телефоны, ноутбуки, Wi-Fi и микроволновые печи, которые могут способствовать мужскому бесплодию. Излучение мобильного телефона вредит мужской фертильности, влияя на различные параметры, такие как подвижность сперматозоидов, количество сперматозоидов, морфология сперматозоидов, концентрация спермы, морфометрические отклонения, повышенный окислительный стресс, а также вызывает некоторые гормональные изменения.