大量的实践和研究工作都充分表明，IUD(避孕环)的避孕作用是干扰了子宫内膜的生理状态，阻碍胚泡发育。除此之外，近几年的研究发现女性生殖道与输卵管内甚少精子，可能是IUD影响精子在女性生殖道内游动，或影响受精，或影响孕卵着床，并认为IUD的这个作用比抗着床作用更为重要。总之，避孕作用机制尚未完全明确，故将有关机制分含药与不含药两面类叙述。
1. 不含药IUD的作用机制
各种不含药的IUD，无论是不锈钢、塑料或硅橡胶等，在子宫腔内均引起局部组织炎症反应，大量白细胞渗出。此种炎性渗出物能使细胞溶解而释放胚胎毒性物质，并使子宫液的组成也随之改变，如蛋白质、酶、非蛋白氮、尿素等含量均增加，可能有破坏胚激肽作用，阻止胚泡着床。此外，子宫内膜的纤溶酶原活性增高，可促进子宫腔纤维蛋白溶解，不利于胚泡着床。在免疫反应方面，IUD使血清IgG及IgM含量升高，在一定程度上破坏了正常着床所允许的免疫耐受性，因而使胚泡不能够着床。
2. 含药IUD作用机制
(1) 带铜IUD作用机制
铜离子仅在子宫局部发挥避孕作用，提高避孕效果，但是作用机制尚未完全明了，可能由于一定浓度的铜离子与子宫内膜接触时，细胞溶解即被释放，对胚泡着床起到了干扰作用。体外实验表明，铜离子有杀精子及抑制精子活动的作用。
(2) 含孕酮IUD的作用机制
避孕作用是使子宫内膜过早起蜕膜样变化及腺体萎缩，不利于受精卵着床。使宫颈粘液变得粘稠，影响精子穿透、输送和获能。同时对精子的代谢，如氧的摄入及葡萄糖的利用有一定影响。
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