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陰莖為何會勃起？勃起的生理機轉

佛教慈濟綜合醫院台北分院 泌尿科 林佳達醫師

　　男性要能勃起，首要條件乃是要先有包含了諸如視覺、嗅覺、聽覺、或是想法等刺激，才能進一步引發體內一連串的生理變化以達到勃起的目的。這些刺激會讓血管內皮細胞以及副交感神經末梢（Cavernous nerve，海綿體神經）釋放出化學物質一氧化氮（NO），NO在活化Guanylate cyclase之後，會使得GTP變成cGMP，再經由所謂的cGMP-specific protein kinase的作用，讓陰莖海綿體細胞內的鈣離子濃度下降，造成海綿體內平滑肌鬆弛，血液就能快速灌注進入海綿體使得陰莖膨脹（圖1）。

　　除了一氧化氮之外，另有一種稱為前列腺素E1（Prostaglandin E1，簡稱PGE1）的化學物質在勃起時也占了很重要的角色，而PGE1與NO的不同之處在於PGE1是藉由活化Adenyl cyclase之後讓cAMP濃度上升的路徑，來影響調控細胞內鈣離子的濃度以達到跟上述類似的機轉。

　　在經由這些化學物質在細胞內傳遞訊號使得平滑肌鬆弛之後，血液就能快速灌注進入海綿體使得陰莖膨脹，然而後續能否達到持續的膨脹，甚至陰莖能達到堅硬的狀態才是理想的結果，然而陰莖本身就有一套經由造物者特別設計的解剖構造能達到這樣的效果：在平常沒有勃起的狀態下，陰莖的血液循環是由海綿體動脈（Cavernous artery）供給，而由白膜下靜脈叢（Subtunical venous plexus）以及背側靜脈（Dorsal vein）等路徑流出陰莖，在這樣血液一進一出的狀態下，陰莖就會維持鬆軟（Flaccid）的狀態（圖2-A）；在性刺激下由於上述之機轉使得海綿體平滑肌鬆弛的關係，動脈灌注量會開始增加（Filling），陰莖也會逐漸膨脹起來（Tumescence），而隨著陰莖的膨脹，海綿體內的壓力會逐漸增加，白膜下靜脈叢也會慢慢受到壓迫，造成血液回流的出路越來越少，也因為這樣的血液進出不平衡的狀態，使得陰莖開始大量充血膨脹，慢慢達到勃起狀態（Erection，圖2-B），最後達到堅硬（Rigid）的狀態。

　　而要能勃起，當然也必須要能有消退（Detumescence）的機制，否則就會變成一種病態性的持續性勃起（Priapism），消退的機制同樣與海綿體平滑肌細胞內的鈣離子濃度息息相關，相對於勃起過程是藉由副交感神經達成，消退過程則是經由交感神經來完成：交感神經末梢釋放正腎上腺素之後，海綿體平滑肌上的交感神經接受器會啟動一連串的細胞內訊息傳遞（圖3），最終使得細胞內鈣離子濃度上升，平滑肌收縮後動脈血不再灌注，在陰莖不再膨脹的情形下，原本受壓迫的白膜下靜脈也因壓迫情形減少而逐漸恢復原本的管腔，血液開始從靜脈流出，漸漸回到原本鬆軟（Flaccid）的狀態。


圖1：經由NO以及PGE1傳遞訊號，以達成海綿體平滑肌鬆弛的機轉。
（引用自Campbell Walsh Urology, 10th edition）


圖2-A：鬆軟（flaccid）狀態時白膜下靜脈不受壓迫，保持正常血液流出陰莖海綿體的情形。
圖2-B：勃起（erection）狀態時白膜下靜脈受到壓迫，血液無法流出陰莖海綿體，因而造成持續性的勃起狀態。
（引用自Campbell Walsh Urology, 10th edition）


圖3：勃起經由交感神經刺激而完成消退（detumescence）的機轉。
（引用自Campbell Walsh Urology, 10th edition）
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