阴茎勃起的生理学和勃起功能障碍的病理生理学（2006）

Urol Clin North Am。 作者手稿; 可在PMC 2006 January 25中获得。
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NIHMSID： NIHMS6980
罗伯特C.迪恩医师a 和 汤姆F.卢医师b
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对勃起功能的分子和临床理解继续以特别快的速度获得成功。 基因发现的进展极大地帮助了平滑肌松弛/收缩途径的工作知识。 深入研究取得了许多进展。 对一氧化氮途径的理解不仅有助于对肿胀的分子理解，而且有助于勃起功能障碍的治疗。 随着男性年龄的增长或接受手术，已开始采取预防性治疗以保持勃起功能障碍。 所有临床干预都源于勃起功能和功能障碍的完整解剖学，分子和动态知识基础。 在本章中，将解释勃起功能的组成部分。

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血液动力学与勃起和消肿机制

Corpora Cavernosa

阴茎勃起组织，特别是海绵状平滑肌肉组织和小动脉和动脉壁的平滑肌，在勃起过程中起关键作用。 在松弛状态下，这些平滑肌收缩，仅允许少量动脉血流用于营养目的。 氧的血液分压（PO2）约为35mmHg范围。 1 松弛的阴茎处于适度的收缩状态，这可以通过寒冷天气和苯肾上腺素注射后的进一步收缩来证明。

性刺激引发神经递质从海绵状神经末梢释放。 这导致这些平滑肌松弛和以下事件：

  1. 通过增加舒张期和收缩期的血流量来扩张小动脉和动脉
  2. 通过扩张的正弦曲线捕获进入的血液
  3. 压迫白膜与外周血窦之间的小神经丛神经丛，减少静脉流出
  4. 将膜拉伸至其容量，其封闭内部圆形和外部纵向层之间的使者静脉，并进一步将静脉流出减少至最小
  5. PO2增加（约为90 mmHg）和海绵体内压力（约100 mm Hg），使阴茎从依赖位置升高到直立状态（完全勃起阶段）
  6. 随着坐骨海绵体肌的收缩（刚性勃起阶段）进一步增加压力（至几百毫米汞柱）

勃起的阴茎的角度取决于其大小及其与耻骨支架（骶骨）和耻骨前表面（悬韧带和腱状韧带）的附着。 对于长阴茎或松弛韧带松弛的男性，角度通常不会大于90度，即使具有完全的刚性。

在动物研究中已经报道了三个消肿阶段。2 第一个需要瞬时体内压力增加，表明平滑肌收缩对闭合静脉系统的开始。 第二阶段显示缓慢的压力下降，表明静脉通道缓慢重新开放，恢复基础动脉血流水平。 第三阶段显示快速压力下降，完全恢复静脉流出量。

因此，勃起涉及正弦松弛，动脉扩张和静脉压迫。3 在动物和人类研究中已经证明了平滑肌松弛的重要性。4, 5

Corpus Spongiosum和Glans Penis

海绵体和龟头的血流动力学与阴茎海绵体的血流动力学有一些不同。 在勃起期间，动脉血流以类似的方式增加; 然而，海绵体和龟头的压力仅为阴茎海绵体的三分之一到二分之一，因为透明覆盖物（薄薄的海绵体并且几乎没有在龟头上）确保了最小的静脉闭塞。 在完全勃起阶段，巴克筋膜和充血的阴茎海绵体之间的深背和静脉静脉的部分压迫有助于腺体肿胀，尽管海绵体和龟头在此阶段基本上起到大的动静脉分流的作用。 在刚性勃起阶段，坐骨海绵体肌和球海绵体肌有力地压迫海绵体和阴茎静脉，这导致龟头和海绵体的进一步充血和增加的压力。

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阴茎勃起的神经解剖学和神经生理学

外周通路

阴茎的神经支配是自主的（交感神经和副交感神经）和躯体（感觉和运动）。 从脊髓和外周神经节中的神经元，交感神经和副交感神经合并形成海绵体神经，其进入阴茎海绵体和海绵体以影响勃起和消肿期间的神经血管事件。 躯体神经主要负责球海绵体肌和坐骨海绵体肌的感觉和收缩。

自主途径

交感神经通路起源于11th 胸到2nd 腰椎节段，穿过白色rami到交感神经链节。 然后一些纤维穿过腰内脏神经到下肠系膜和上腹下神经丛，纤维从腹下神经到骨盆神经丛。 在人类中，T10至T12区段通常是交感神经纤维的起源，并且突出至阴茎的链神经节细胞位于骶骨和尾部神经节中。6

副交感神经通路来自第二，第三和第四骶脊髓节段的中间外侧细胞柱中的神经元。 节前纤维在骨盆神经中传递到骨盆神经丛，在那里它们由来自上腹下神经丛的交感神经连接。 海绵体神经是支配阴茎的骨盆神经丛的分支。 骨盆神经丛的其他分支支配直肠，膀胱，前列腺和括约肌。 在直肠切除直肠，膀胱和前列腺期间，海绵状神经很容易受损。 清楚地了解这些神经的过程对于预防医源性ED是必不可少的。7 人尸体解剖显示海绵体神经的内侧和外侧分支（前者伴随尿道，后者刺穿泌尿生殖膈4至括约肌侧面的7 mm）以及海绵体和背神经之间的多次通信。8

骨盆神经丛和海绵体神经的刺激引起勃起，而交感神经干的刺激引起消肿。 这清楚地暗示骶骨副交感神经输入是造成肿胀的原因，并且胸腰椎交感神经通路负责消肿。 在对猫和大鼠的实验中，据报道，在L4或L5下方移除脊髓消除了反射性勃起反应，但是在内侧视前区的热或电刺激下放置女性产生明显的勃起。9, 10 Paick和Lee还报道，阿扑吗啡诱导的勃起与大鼠的心因性勃起相似，并且在骶骨副交感神经中枢受伤的情况下可以通过胸腰交感神经通路诱导。11 在人类中，许多骶骨脊髓损伤患者即使消除了反射性勃起，仍保持心因性勃起能力。 在T12以下运动神经元损伤较低的患者中，这些脑部引起的勃起更常见。12 T9以上病变患者无心理勃起; 因此建议传出交感神经流出量为T11和T12。13 还报道，在这些患有心因性勃起的患者中，观察到阴茎的延长和肿胀，但刚性不足。

因此，脑冲动通常可能通过交感神经（抑制去甲肾上腺素释放），副交感神经（释放NO和乙酰胆碱）和体细胞（释放乙酰胆碱）途径以产生正常的刚性勃起。 在患有骶髓损伤的患者中，脑冲动仍然可以通过交感神经通路来抑制去甲肾上腺素释放，并且NO和乙酰胆碱仍然可以通过神经节后副交感神经和体细胞神经元的突触释放。 由于胸腰段流出与节后副交感神经和躯体神经元之间的突触数量小于骶骨流出量，因此产生的勃起不会那么强烈。

体细胞途径

躯体感觉途径起源于阴茎皮肤，龟头和尿道以及阴茎海绵体内的感觉受体。 在人类龟头中，阴茎有许多传入终止：游离神经末梢和红细胞受体，其比例为10：1。 游离神经末梢源自有髓鞘细胞A.δ 和无髓鞘的C纤维，不同于身体的任何其他皮肤区域。14 来自受体的神经纤维会聚在一起，形成阴茎背神经束，然后束缚其他神经，成为阴部神经。 后者通过S2-S4根进入脊髓，终止于腰s段中央灰色区域的脊髓神经元和中间神经元。15 这些感觉神经元的激活通过脊髓丘脑和spinoreticular途径发送疼痛，温度和触觉的信息到丘脑和感觉皮层的感觉知觉。 阴茎的背神经曾被认为是纯粹的躯体神经; 然而，Burnett等人已经在人类中证明了神经束检测阳性的一氧化氮合酶（NOS），其是自主神经源性的。 并由Carrier和同事在老鼠身上。16, 17 朱利亚诺及其同伙还表明，在L4–L5水平刺激交感神经链会引起阴茎背神经诱发的放电，而刺激背神经会引起大鼠腰s交感神经链反射的放电。18 这些发现清楚地表明，背神经是一种混合神经，具有体细胞和自主神经成分，使其能够调节勃起和射精功能。

Onuf在第二至第四骶椎节段中的核是躯体运动阴茎神经支配的中心。 这些神经在骶神经中行进到阴部神经，以支配ischiocavernosus和球海绵体肌。 坐骨海绵体肌的收缩产生刚性勃起阶段。 球海绵体肌的节律性收缩对于射精是必要的。 在动物研究中，已经鉴定了通过脑干交感神经中枢（A5-儿茶酚胺能细胞群和蓝斑）对骶脊髓运动神经元的直接神经支配。19 这种阴部运动神经元的肾上腺素能神经支配可能与射精期间会阴肌的节律性收缩有关。 此外，还证实了控制阴茎勃起和公猪肌肉的腰骶核的催产素和5-羟色胺能神经支配。20

根据生殖器刺激的强度和性质，可以通过刺激生殖器引发几种脊柱反射。 最着名的是球海绵体肌反射，这是生殖器神经系统检查和电生理潜伏期测试的基础。 虽然球海绵体肌和坐骨海绵体肌的损伤可能会损害阴茎勃起，但在整体性功能障碍评估中获得球海绵体肌反射的意义是有争议的。

脊柱通路和中心

对动物的研究已经确定下丘脑和海马的内侧视前区（MPOA）和室旁核（PVN）是性功能和阴茎勃起的重要整合中心：该区域的电刺激诱导勃起，并且该部位的病变限制交配。21, 22 Marson等人。 将假狂犬病病毒注入大鼠阴茎海绵体并追踪从主要骨盆神经节到脊髓，脑干和下丘脑神经元的标记神经元。22 Mallick及其同事还表明，大鼠阴茎背神经的刺激影响了MPOA神经元约80％的放电率，但下丘脑的其他区域没有。23 来自MPOA的传出途径进入内侧前脑束和中脑被盖区域（靠近黑质）。 这些地区的病理过程，如帕金森病或脑血管意外，往往与勃起功能障碍有关。 猴子，猫和大鼠的轴突追踪显示了从下丘脑核到腰骶部自主勃起中心的直接投射。 这些下丘脑核中的神经元包含肽能神经递质，包括催产素和血管加压素，其可能与阴茎勃起有关。21 几个脑干和髓质中心也参与性功能。 已显示A5儿茶酚胺细胞群和蓝斑蓝斑对下丘脑，丘脑，新皮质和脊髓提供肾上腺素能神经支配。 在下丘脑，边缘系统，新皮质和脊髓中也已经证实了提供抑制性5-羟色胺能神经支配的细胞核paragigantocellular的预测。

性唤起过程中的中枢神经活化

正电子发射断层扫描（PET）和功能磁共振成像（fMRI）使人们更容易理解人类性唤起期间的大脑激活。 PET和fMRI扫描测量在特定时刻期间局部脑血流量或区域脑活动的变化增加。 使用这种技术，年轻的异性恋男性受试者会通过性暴露的图片或视频触发性唤起。 将性唤起期间拍摄的扫描脑图像与男性参与者显示性中性图像（放松，纪录片或幽默视频剪辑）时拍摄的图像进行比较。 可以证明脑激活中心以及失活区域。 虽然这些研究设计的简洁性很优雅，但性唤起涉及多种因素，尤其是视觉线索引发的觉醒。 这些研究的作者提出了许多必要条件，试图使方法和参与者标准化; 然而，人类情绪和性反应的复杂性极难调节。

在1999中，Stoleru等人。 在视觉诱发的性唤起期间，研究了八名健康的右手异性恋男性PET。24 脑激活区域与睾酮血浆水平和阴茎勃起相关。 在双侧颞下皮质，右岛叶，右下额叶皮层和左前扣带皮层中观察到视觉诱发性唤起期间的显着激活。 从这项具有里程碑意义的研究中，介绍了性唤起期间脑功能的试验模型。 该模型表明视觉诱发性唤起与其神经解剖学区域有三个组成部分：1）感知 - 认知成分 - 评估视觉刺激作为双侧下颞叶皮层中的性行为，2）情绪/动机成分 - 处理感觉在右侧岛叶，右下额叶皮层和左侧扣带皮层（旁边区域），3（生理成分）中进行的动机状态信息 - 协调左前扣带皮层的内分泌和自主神经功能。

使用性视觉刺激和PET扫描进行进一步的研究。 Bocher等人。 表现为下侧枕叶皮质，双侧后颞叶皮质（右侧大于左侧），右下侧前额叶皮层，左后中央回，双侧下顶叶小叶，左上顶叶小叶，额极（布罗德曼区）激活增加10），左前额叶皮层和中脑区域。25 与Stoleru的报告相反，Bocher还注意到内侧前额和前扣带的失活。 再次，注意到视觉关联中心被激活，特别是后颞皮质和后中央回。 有趣的是，在这项研究中看到的中脑激活与多巴胺能神经元的位置相关。 其他研究未证实中脑区域的激活。 这种激活可能与长期的激发有关。 本研究中使用的视觉性刺激是30分钟的连续视频剪辑。 其他研究使用短暂的视觉性刺激（2-10分钟）。

Park等。 使用fMRI研究了12健康男性参与者。26 观看性色情电影剪辑与非色情剪辑交替。 局部脑激活通常见于额下额叶，扣带回，岛状回，胼col体，丘脑，尾状核，苍白球和下颞叶。 一些激活区域与其他研究相似，特别是下额叶，下颞叶和岛状回。

在一项精心设计的研究中，使用fMRI和与阴茎痉挛相关的视觉诱发刺激，Arnow等。 在包括眩晕在内的右下岛/岛叶区域显示出显着的激活区域。 27 在过去使用PET的研究中类似地看到该区域的活化。24, 28 该区域与感觉处理有关。 在该研究中激活岛叶可以代表体感处理和勃起的识别。 在视觉性刺激期间被激活的其他大脑区域是：右中回，右颞回，左尾状核和壳核，双侧扣带回，右感觉运动和运动前区域。 此外，在右下丘脑中观察到较小的激活。 多巴胺被投射到下丘脑，多巴胺促进男性性行为的证据是巨大的。 再次，看到右中颞回被激活。 它可能与视觉处理有关。

在2003中，Mouras等人。 使用fMRI研究8男性; 但是，没有使用视频剪辑。29 相反，仍然向参与者展示了照片（中性和性唤起）。 使用较短的视觉性刺激，他们认为会产生早期神经反应而不是对阴茎勃起感知的神经反应。 再次，证实了中枕和下枕的激活，最可能与视觉刺激有关，不一定是性成分。 除了多个脑中心显示激活与视觉性刺激（双侧顶叶小叶，左下顶叶小叶，右后中脑回，右枕叶沟，左上枕叶，双侧中央前回），小脑显示3受试者激活和失活在4科目中。 多个其他报告已经证明了响应色情电影和观看爱情伴侣的照片激活了小脑。 因此，看起来视觉性刺激在小脑内的区域中产生活化。

随着fMRI的进步，已经对不同的群体进行了对视觉性刺激的大脑激活的详细比较。 Stoleru等人。 与性欲减退障碍（HSDD）男性相比，研究健康男性受试者。30 左侧回直肌，内侧眶额皮质的一部分在患有HSDD的男性中保持活化，这与健康男性对视觉性刺激的反应失活形成对比。 据信该区域介导对动机行为的抑制性控制。 持续激活该区域可能有助于解释HSDD的病理生理学。 Montorsi等。 比较服用阿扑吗啡后患有心因性勃起功能障碍（ED）和强效对照的男性。31 在患有心因性ED的男性中，扣带回的激活延长，在视觉性刺激期间可见前额叶和额叶基底皮质。 这种延长的激活可能提示心理性ED的潜在有机病因。 随着阿扑吗啡的给药，心因性ED患者中的fMRI图像与强效对照相似。 阿扑吗啡在心因性ED患者中引起焦点的额外激活（见于伏隔核，下丘脑，中脑）。 在给予阿扑吗啡后，右半球的活性明显高于左半球。 右侧大脑左半球激活是性诱发脑激活研究中的常见发现。

用PET和fMRI进行脑部扫描已经成为研究中性激活性唤起的有力工具。 在这些报告中已经证明了许多激活的大脑区域。 现在可以通过这些报告描述一些常见的激活大脑中心（表1）。 心理性ED，早泄，性偏差，性高潮功能障碍只是可能有更高脑功能改变的几种情况，现在也许可以研究。 当我们开始了解正常性反应和唤醒中的大脑功能时，性功能障碍的原因可能会被阐明。

TABLE 1

脑激活中心和相应的功能

总之，上述结构负责三种勃起类型：心因性，反射性和夜间性。 心理性勃起是视听刺激或幻想的结果。 来自大脑的冲动调节脊柱勃起中心（T.11-L2 和S2-S4）激活勃起过程。 通过对生殖器官的触觉刺激产生反射性勃起。 冲动到达脊柱勃起中心; 然后一些人跟随上行道，导致感觉知觉，而其他人激活自主神经核通过海绵体神经向阴茎发送信息以诱导勃起。 这种类型的勃起保留在脊髓上部损伤患者中。 夜间勃起主要发生在快速眼动（REM）睡眠期间。 REM睡眠中人类的PET扫描显示脑桥区域，杏仁核和前扣带回的活动增加，但前额叶和顶叶皮层的活动减少。 触发REM睡眠的机制位于脑桥网状结构中。 在REM睡眠期间，脑桥侧脑中的胆碱能神经元被激活，而蓝斑中的肾上腺素能神经元和中脑中缝中的血清素能神经元是沉默的。 这种差异激活可能是REM睡眠期间夜间勃起的原因。

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平滑肌收缩松弛的分子机制

平滑肌收缩和松弛受细胞溶质（肌浆）游离Ca的调节2+。 来自神经末梢和内皮素的去甲肾上腺素和来自内皮的前列腺素F2α激活平滑肌细胞上的受体以增加肌醇三磷酸和二酰基甘油，导致钙从细胞内储存例如肌浆网释放和/或在平滑肌细胞膜上打开钙通道导致从细胞外空间涌入的钙。 这触发细胞溶质游离Ca2 +从静息水平的120到270到500到700 nM的瞬时增加。32 在升高的水平，Ca2 +与钙调蛋白结合并改变后者的构象以暴露与肌球蛋白轻链激酶相互作用的位点。 由此产生的活化催化肌球蛋白轻链的磷酸化并引发肌球蛋白交叉桥（头）沿着肌动蛋白丝的循环和力的发展。 此外，轻链的磷酸化也激活肌球蛋白ATP酶，肌醇ATP酶水解ATP，为肌肉收缩提供能量（图1).

图1

阴茎平滑肌收缩的分子机制。 来自交感神经末梢和内皮素的去甲肾上腺素和来自内皮的PGF2a激活平滑肌细胞上的受体，以引发最终导致的级联反应 ...

一旦细胞溶质Ca.2+ 返回基础水平，钙敏感途径接管。 一种这样的机制是通过激活与G蛋白偶联的兴奋性受体，这也可以通过增加钙敏感性引起收缩而细胞内Ca没有任何变化。2+ 该途径涉及RhoA，一种活化Rho激酶的小的单体G蛋白。 活化的Rho激酶磷酸化并由此抑制平滑肌肌球蛋白磷酸酶的调节亚基，从而防止肌丝的去磷酸化，从而保持收缩音（图2).33

图2

RhoA / Rho激酶途径：钙致敏途径。

已显示RhoA和Rho激酶在阴茎平滑肌中表达。34, 35 有趣的是，海绵体平滑肌中表达的RhoA的量比血管平滑肌中的17倍高。35 已经显示，Rhokinase的选择性抑制剂在体外引起人体阴茎海绵体的松弛并且在动物模型中诱导阴茎勃起。36 与对照动物相比，用显性失活RhoA转染的麻醉大鼠表现出升高的勃起功能。37 正在形成的共识是，阴茎平滑肌的阶段性收缩受到细胞溶质Ca增加的调节2+ 并且强直收缩由钙致敏途径控制。38

除了肌球蛋白磷酸化在平滑肌收缩中的中心作用外，其他机制可以调节或微调收缩状态。 例如，caldesmon可能参与闩锁状态，其中收缩力保持在低水平的肌球蛋白磷酸化并且具有低能量消耗。

随着游离Ca的减少，肌肉松弛2+ 在肌浆中。 然后钙调蛋白与肌球蛋白轻链激酶解离并使其失活。 肌球蛋白通过肌球蛋白轻链磷酸酶去磷酸化并从肌动蛋白丝中分离，肌肉松弛。32 其他人认为，阴茎海绵体平滑肌中的NO-cGMP抑制途径不仅仅是兴奋性信号转导机制的逆转; 一种不明确的机制可能通过降低磷酸化引起的跨桥募集率来促进放松。

cAMP和cGMP是参与平滑肌松弛的第二信使。 它们激活cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶，进而磷酸化某些蛋白质和离子通道，导致（1）开放钾通道和超极化; （2）通过内质网隔离细胞内钙; 和（3）抑制电压依赖性钙通道，阻断钙内流。 结果是细胞溶质游离钙和平滑肌松弛下降（图3).

图3

阴茎平滑肌松弛的分子机制。 介导平滑肌松弛，cAMP和cGMP的细胞内第二信使激活其特异性蛋白激酶，磷酸化某些蛋白质导致钾的开放 ...
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勃起功能障碍的病理生理学

分类

已经为ED提出了许多分类。 一些是基于原因（糖尿病，医源性，创伤）和一些关于勃起过程的神经血管机制（未能启动[神经原性]，未能填充[动脉]和未能存储[静脉]。国际阳痿研究学会的成绩如下 表2.39

TABLE 2

男性勃起功能障碍的分类

心因性

以前，心因性阳痿被认为是最常见的类型，90％的阳痿男性被认为患有这种疾病。40 这种信念已经让位于认识到大多数患有ED的男性患有混合病症，其可能主要是功能性的或主要是物理性的。

性行为和阴茎勃起由下丘脑，边缘系统和大脑皮层控制。 因此，刺激或抑制信息可以传递到脊柱勃起中心以促进或抑制勃起。 已经提出了两种可能的机制来解释心理性功能障碍中勃起的抑制：大脑直接抑制脊柱勃起中心，夸大正常的骶骨抑制和过度交感神经外流或外周儿茶酚胺水平升高，这可能会增加阴茎平滑肌调整以防止勃起所需的放松。41 动物研究表明，交感神经的刺激或肾上腺素的全身输注导致勃起阴茎的消肿。42, 43 临床上，心源性ED患者的血清去甲肾上腺素水平高于正常对照组或血管性ED患者。44

Bancroft和Janssen认为男性性反应取决于CNS内兴奋性和抑制性冲动之间的平衡。45 他们正在测试性抑制和性兴奋问卷，这些问卷可能有助于确定患者是否会通过心理治疗或药物治疗获得更成功的结果。

神经原性

据估计，ED的10至19％是神经源性的。46, 47 如果一个包括医源性原因和混合ED，神经源性ED的患病率可能要高得多。 虽然神经系统疾病或神经病变的存在并不排除其他原因，但确认ED起源于神经源可能具有挑战性。 由于勃起是一种神经血管事件，任何影响大脑，脊髓，海绵状和阴部神经的疾病或功能障碍都可能导致功能障碍。

MPOA，室旁核和海马被认为是性驱和阴茎勃起的重要整合中心。48 这些区域的病理过程，例如帕金森病，中风，脑炎或颞叶癫痫，通常与ED相关。 帕金森病的作用可能是由多巴胺能通路的不平衡引起的。49 大脑中与ED相关的其他病变是肿瘤，痴呆，阿尔茨海默病，Shy-Drager综合征和创伤。

在患有脊髓损伤的男性中，他们的勃起功能在很大程度上取决于脊柱病变的性质，位置和程度。 除了ED，他们也可能有射精和性高潮受损。 95％患有完全性上脐带病变的患者保留了反射性勃起，而只有约25％的完全性下脐带病变的患者可以勃起。50 骶骨副交感神经元似乎在保持反射性勃起方面很重要。 然而，胸腰椎通路可通过突触连接补偿骶骨病变的损失。10 在这些男性中，最小的触觉刺激可以触发勃起，尽管持续时间短，需要连续刺激以维持勃起。 脊柱水平的其他病症（例如，脊柱裂，椎间盘突出，脊髓空洞症，肿瘤，横贯性脊髓炎和多发性硬化）可以以类似的方式影响传入或传出神经通路。

由于海绵体神经和盆腔器官之间的密切关系，对这些器官的手术是阳痿的常见原因。 据报道，各种手术治疗医源性阳痿的发生率如下：根治性前列腺切除术，43％至100％; 会阴前列腺切除术治疗良性疾病，29％; 腹部会阴切除术，15％至100％; 3-和9-点位置的外括约肌切开术，2％至49％。51–56

对骨盆和海绵体神经的神经解剖学的更好理解导致了对直肠，膀胱和前列腺癌的改良手术，产生了较低的医源性阳痿发生率。53 例如，引入保留神经的根治性前列腺切除术将阳痿的发生率从接近100％降低到30-50％。57, 58 根治性盆腔手术后恢复勃起功能可使6达到24个月。 早期用海绵体内前列地尔或口服西地那非治疗已被证明可以改善勃起功能的恢复。59, 60 据信，药理学诱导的勃起可防止与神经恢复期间不频繁或无勃起相关的结构组织变化。

在骨盆骨折的情况下，ED可能是海绵状神经损伤或血管功能不全或两者兼而有之。 在成熟大鼠的动物实验中，酒精中毒，维生素缺乏或糖尿病可能影响海绵体神经末梢，并可能导致神经递质缺乏。 在糖尿病患者中，神经源性和内皮依赖性松弛的损害导致NO释放不足。4 由于没有直接的方法来测试阴茎的自主神经支配，临床医生在诊断神经源性ED方面应该谨慎。 已经提出阴茎活组织检查标本中NANC神经纤维的NADPH心肌黄酶染色作为神经源性状态的指标。61 Stief和同事还提出了海绵状电活动的单一潜在分析，用于评估海绵体神经功能。62 在临床实践中常规使用这些测试之前，需要进一步的研究。

Bemelmans及其同事对没有临床明显神经系统疾病的阳痿患者进行了体感诱发电位和骶反射潜伏期，并发现47％至少有一次异常神经生理学测量，并且老年患者更常发现异常。63 Rowland及其同事也报告了随着年龄的增长，阴茎触觉灵敏度的下降。64 来自生殖器的感觉输入对于实现和维持反射性勃起是必不可少的，并且当老年人逐渐失去心因性勃起时，输入变得更加重要。 因此，感觉评估应该是所有有或没有明显神经系统疾病的患者ED评估的一个组成部分。

内分泌

性腺功能减退症在无能为力的人群中并不罕见。 雄激素影响男性生殖道的生长发育和第二性征; 它们对性欲和性行为的影响已经确立。 在对从1975到1992的已发表文章的评论中，Mulligan和Schmitt得出结论：（1）睾丸激素增强了性兴趣; （2）睾丸激素增加了性行为的频率; 和（3）睾酮增加夜间勃起的频率，但对幻想诱导或视觉诱发的勃起几乎没有影响。65 一项关于男性夜间勃起和睾丸激素水平的研究报告称，正常夜间勃起的阈值约为200 ng / dl。66 与具有正常睾酮水平的男性相比，血清睾酮水平较低的男性通常具有异常的夜间勃起参数。 然而，据报道，对于具有临界低睾酮水平的阳痿男性的外源性睾酮治疗对效力几乎没有影响。67

一些研究者已经研究了雄激素作用的机制。 Beyer和Gonzales-Mariscal报道睾丸激素和二氢睾酮是男性骨盆推进和雌二醇或睾丸激素治疗女性骨盆栓塞的原因。68 据报道，在大鼠中，阉割会减少动脉血流，引起静脉渗漏，并减少对刺激海绵体神经的勃起反应的约一半。69, 70 除去阉割外，用氟他胺，雌二醇或促性腺激素释放激素拮抗剂治疗进一步抑制勃起反应。 尽管这些动物的阴茎NOS活性降低，但神经元NOS（nNOS）和内皮NOS（eNOS）的含量不会因治疗而显着降低。 阉割还增加阴茎平滑肌的α-肾上腺素能反应性，增加大鼠阴茎海绵体的细胞凋亡，并降低兔的小梁平滑肌含量。71–73 临床上，许多针对前列腺癌的长期雄激素切除疗法的男性报告说性欲和ED都很差。

下丘脑 - 垂体轴的任何功能障碍都可导致性腺机能减退。 低促性腺功能减退症可以是先天性的或由肿瘤或损伤引起; 高促性腺功能减退症可能由肿瘤，损伤或睾丸手术或腮腺炎性睾丸炎引起。

无论是垂体腺瘤还是药物，高催乳素血症都会导致生殖功能障碍和性功能障碍。 症状可能包括性欲减退，ED，溢乳，男子女性型乳房和不育症。 高催乳素血症与低循环水平的睾酮有关，这似乎是催乳素水平升高对促性腺激素释放激素分泌的抑制作用。74

ED也可能与甲亢和甲状腺功能减退有关。 甲状腺功能亢进通常与性欲减退有关，这可能是由于循环雌激素水平增加引起的，而ED也较少。 在甲状腺功能减退症中，低睾酮分泌和升高的催乳素水平有助于ED。

动脉性

下腹 - 海绵状 - 螺旋动脉树的动脉粥样硬化或创伤性动脉闭塞性疾病可降低灌注压和动脉流向窦状隙，从而增加最大勃起时间并降低勃起阴茎的刚性。 在大多数患有动脉性ED的患者中，受损的阴茎灌注是广泛性动脉粥样硬化过程的组成部分。 Michal和Ruzbarsky发现冠状动脉疾病和ED发病的发病率和年龄是平行的。75 与动脉功能不全相关的常见危险因素包括高血压，高脂血症，吸烟，糖尿病，钝性会阴或骨盆创伤以及骨盆照射。76–78 Shabsigh及其同事报道，随着ED风险因素的增加，阴茎血管异常的发现显着增加。79 在动脉造影方面，在动脉粥样硬化的阳痿患者中发现了内阴部，阴茎和海绵状动脉的双侧弥漫性疾病。 常见阴茎或海绵状动脉的局灶性狭窄最常见于持续钝性盆腔或会阴创伤的年轻患者。77 长途骑行也是血管生成和神经源性ED的危险因素。80, 81

在一份报告中，糖尿病男性和老年男性海绵体动脉的纤维化病变发生率很高，有内膜增生，钙化和管腔狭窄。75 尼古丁可能不仅通过减少到阴茎的动脉流量而且通过阻止体质平滑肌松弛从而防止正常的静脉闭塞而对勃起功能产生不利影响。82, 83

勃起功能障碍和心血管疾病具有相同的风险因素，如高血压，糖尿病，高胆固醇血症和吸烟。 84, 85阴部动脉的病变在阳痿男性中比在相似年龄的一般人群中更常见。86 因此，勃起功能障碍可以是全身性或局灶性动脉疾病的表现。87

动脉ED的机制

1。 结构变化

在由于动脉功能不全引起的ED中，与在患有心因性ED的患者中测量的相比，阴茎海绵体血液中的氧张力降低。88 由于PGE1和PGE2形成是氧依赖性的，因此氧张力的增加与PGE2的升高和抑制TGF-β1诱导的兔和人阴茎海绵体中的胶原合成有关。89, 90 相反，氧张力的降低可以减少海绵状小梁平滑肌含量并导致弥漫性静脉渗漏。91, 92

动脉狭窄的腔或增加的腔与腔的比率有助于增加高血压中的外周血管阻力。93 在自发性高血压大鼠（SHR）的阴茎脉管系统中也发现了增加的抗性，并且这些改变归因于动脉和勃起组织的结构变化。94–96 细胞外基质扩张的增加影响阴茎的间质和神经结构。

2。 血管收缩

在高血压大鼠的动脉中观察到增强的基础和肌原性基调。 在人和高血压动物中也报道了伴随高血压的增强的交感神经活动。97, 98 通过输注去氧肾上腺素诱导的SHR中阴茎脉管系统的血管收缩增强归因于血管壁的肥大，而不是交感神经变性剂的改变。94

3。 内皮依赖性血管舒张功能受损

在原发性高血压患者中，通过输注激动剂如乙酰胆碱，缓激肽或血流引起的内皮依赖性血管舒张减少。99–101 最近的证据表明冠状动脉循环中严重的内皮功能障碍可以预测主要冠状动脉事件。102, 103 在肾血管性高血压患者的小动脉中，内皮功能障碍测定为钝化的乙酰胆碱诱导的血管舒张。104, 105 然而，高血压男性缺乏对阴茎内皮功能的研究。

在SHR中，乙酰胆碱的松弛作用在大动脉和小动脉中均减弱，并且内皮功能障碍似乎随着高血压的出现而发展。106 由乙酰胆碱诱发的内皮依赖性舒张也在来自SHR的下体条带中受损，并且这些松弛在吲哚美辛的存在下恢复。107 内皮依赖性舒张的损伤可归因于来自SHR或高血压本身的动脉中的血管紧张素II血栓素和超氧化物。108–112

海绵体（Venogenic）

已经提出足够的静脉闭塞失败是血管性阳痿的最常见原因之一。113 静脉闭塞功能障碍可能由以下病理生理过程引起：

  1. 排出阴茎海绵体的大静脉通道的存在或发展。
  2. 退行性变化（Peyronie病，老年和糖尿病）或白膜（阴茎骨折）的创伤性损伤导致子宫和静脉的压缩不足。 在Peyronie病中，无弹性白膜可能会阻止使者的静脉闭合。114 Iacono及其同事推测，白膜中弹性纤维的减少和微结构的改变可能会导致一些男性的阳痿。115, 116 亚单层乳晕层的变化可能会损害静脉闭塞机制，正如佩罗尼病手术后患者偶尔会看到的那样。117
  3. 小梁，海绵状平滑肌和内皮的纤维弹性组分的结构改变可导致静脉渗漏。
  4. 小梁平滑肌松弛不足，导致窦状隙扩张不足和副神经小静脉受压不足，可能发生在肾上腺素能过度紧张的焦虑个体或神经递质释放不足的患者。 已经表明，α肾上腺素受体的改变或NO释放的减少可以提高平滑肌张力并且损害响应于内源性肌肉松弛剂的松弛。118
  5. 获得性静脉分流术（手术矫正阴茎异常的结果）可能引起持续的龟头/海绵体或海绵体/海绵体分流。

纤维弹性成分

在糖尿病，高胆固醇血症，血管疾病，阴茎损伤或老年时，可见与阴茎增加的胶原蛋白和弹性纤维减少相关的阴茎窦的顺应性丧失。119, 120 Sattar及其同事报告阴茎中弹性纤维的平均百分比存在显着差异：正常男性为9％，静脉渗漏患者为5.1％，动脉疾病患者为4.3％。121 在血管性ED的动物模型中，Nehra及其同事证明海绵体扩张性与平滑肌含量相关，并可用于预测小梁组织学。92 莫兰德及其同事已证明前列腺素E.1 通过在人海绵体平滑肌中转化生长因子-β1来抑制胶原合成，这意味着海绵体内注射前列腺素E1可能有利于预防海绵体内纤维化。89

平滑肌

由于体质平滑肌控制导致勃起的血管事件，因此预计平滑肌含量和超微结构的变化会影响勃起反应。 在一项关于人类阴茎组织的研究中，Sattar及其同事表明，正常强效男性海绵体平滑肌的平均百分比与抗静脉注射（38.5％）或抗肌动蛋白（45.2％）和静脉组（antidesmin）染色均有显着差异。 ，27.4％;抗肌动蛋白，34.2％）或动脉生成组（antidesmin，23.7％，抗肌动蛋白，28.9％）。121 体外生化研究显示，阳痿糖尿病男性的阴茎平滑肌神经源性和内皮相关松弛受损。4 在血管生成和神经源性ED中，受损的平滑肌可能是一个关键因素，加重了主要原因。122 Pickard及其同事也表现出神经诱发的松弛和α-肾上腺素能刺激的海绵体肌肉收缩受损以及静脉或混合静脉/动脉阳痿的男性肌肉含量减少。123

离子通道密切参与肌肉功能的生化事件，离子通道的改变可能对肌肉功能产生深远影响。 Fan和同事报告了maxi-K的改变+ 来自阳痿患者细胞的通道，并提示钾通道的功能或调节受损可能导致阳痿患者的超极化能力降低，钙稳态改变和平滑肌松弛受损。124 在动物研究中，Junemann及其同事在3月喂食高胆固醇饮食的兔子中显示出显着的平滑肌变性，并且细胞与细胞接触的丧失。82 在血管性阳痿的兔模型中，Azadzoi及其同事表明海绵体缺血可诱发静脉闭塞功能障碍。125

Gap Junction

这些细胞间通讯通道负责同步和协调的勃起反应，尽管它们的病理生理影响尚未得到澄清。126, 127 在严重的动脉疾病中，由于细胞膜之间存在胶原纤维，可以看到膜接触的丧失或减少。128 这些发现意味着间隙连接的故障或丢失可能改变协调的平滑肌活动。

内皮

通过释放血管活性剂，阴茎海绵体的内皮可以改变相邻平滑肌的张力并影响勃起的发展或抑制。 已经在内皮细胞中鉴定出NO，前列腺素和多肽内皮素。5, 91 由乙酰胆碱激活内皮细胞上的胆碱能受体或由于血流增加而拉伸内皮细胞可通过释放NO引起潜在的平滑肌松弛。 糖尿病和高胆固醇血症已被证明可改变内皮介导的海绵体肌松弛功能并削弱勃起功能。129

总之，相当多的事件可能导致勃起功能障碍。 此外，没有一个原因可能独立涉及。 一系列问题（包括心理问题和有机问题）可能导致无能为力的状态。 对勃起功能障碍的有机原因的持续了解将允许医生发现用于矫正的治疗以及向患者提供保证。

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