勃起功能障碍：从病理生理学到临床评估

勃起是涉及心理、神经元、荷尔蒙、血管和肌肉系统的复杂现象的最终事件。一氧化氮（NO）是血管舒张途径中涉及健康许多方面的最重要的分子。勃起功能障碍（ED）被定义为持续无法达到和/或维持勃起，足以允许令人满意的性表现，在世界范围内发病率高，对生活质量有重要影响。

勃起是一种复杂的现象，其特征是神经、血管、激素和肌肉腔室的平衡。在正常情况下，勃起需要完整的中枢和周围神经系统、海绵体和海绵体协调受累，动脉血液供应正常，需要静脉引流。一般来说，勃起与几种心理和身体变化有关：性唤起增强、睾丸完全同意和肿胀、尿道球扩张、和冠状体增大、上腹部、胸部和臀部皮肤潮红、勃起、心动过速和血压升高、过度换气和全身性肌强直。

1.解剖学

我们可以将阴茎分为三个部分：根（基），体（轴）和龟头。

根部是位于泌尿生殖三角区的阴茎近端。它由两块肌肉（坐骨海绵体和球海绵体）和阴茎的结节和球茎组成，它们代表勃起组织的近端扩张。阴茎体被皮肤和三个筋膜（达托斯、雄鹿和白腈）包裹。阴茎的主体包含三个勃起组织：两个海绵体和海绵体。海绵体由平滑肌纤维束、胶原细胞外基质、内皮细胞衬窦、螺旋动脉和神经末梢组成。阴茎解剖结构如图3.1所示。

男性生殖系统的简单解剖

每个海绵体都被白膜包裹。白膜膜是一种覆盖和保护海绵体的膜。它由内筋膜层和外筋膜层组成，第一圆形和第二纵向。海绵体位于阴茎的背侧，而海绵体位于它们之间的腹沟中。海绵体容纳尿道。它有一个近端扩张，突出到阴茎的根部。龟头是阴茎最远端的部分。它是阴茎体末端的敏感结构，其形状来自海绵体的球状扩张。被称为包皮的皮肤褶皱覆盖。

2 神经支配

阴茎的特征是自主神经（交感神经和副交感神经）和躯体（感觉和运动）神经支配系统。自主神经系统调节勃起和肿胀期间发生的神经血管事件。躯体系统负责球海绵体和坐骨海绵体肌肉的感觉和收缩。从脊髓和周围神经节的神经元，交感神经和副交感神经合并形成海绵神经，海绵神经进入海绵体和海绵体，影响勃起和肿胀期间的神经血管事件。从周围神经纤维，冲动到达脊柱勃起中枢，而一些跟随升束（导致感觉知觉），另一些激活自主神经核以诱导勃起。交感神经系统起源于T10-T12，投射到阴茎的链状神经节细胞位于骶部和尾部神经节。由S2-S4中外侧细胞柱中的神经元产生的副交感神经系统由前列腺周围神经丛的海绵状神经携带。在S2-S4中，它被描述为Onuf的核，被确定为躯体运动神经支配的中心。Onuf的细胞核是一组特殊的神经元，位于骶脊髓前角的腹侧部分。它涉及许多功能，如维持排尿和排便控制，以及性高潮期间的肌肉收缩。它包含运动神经元，是神经的起源。Onuf的核调节肛门和尿道的外括约肌。在这方面，坐骨海绵体和球海绵体肌肉参与勃起和射精。

3.1.3 血管

阴茎从阴部内动脉的3个来源获得动脉供应：阴茎背动脉、阴茎深动脉和尿道球动脉。第一种供应海绵体、海绵体、海绵状尿道和皮肤周围的纤维组织[4]。第二个供应阴茎的勃起组织，而阴茎球的动脉供应海绵体、尿道和尿道球体的球状部分。皮肤由外动脉的浅表分支和深分支供应。静脉系统的特征是阴茎的深背静脉，从海绵体空间接收血液。浅表背静脉，从阴茎的皮肤和皮下组织排出血液。关于淋巴系统，阴茎皮肤和所有会阴排入浅表腹股沟淋巴结。尿道和海绵体的中间和近端流入髂内淋巴结，远端海绵状尿道和龟头引流到腹股沟深部淋巴结。

3.1.4 勃起过程

勃起过程具体涉及海绵状平滑肌组织以及小动脉和动脉壁的平滑肌。在松弛状态下，这些结构存在张力收缩。平滑肌松弛导致海绵体内压升高，导致膜下小静脉压迫白膜膜[9]。这减少了海绵体的静脉引流，并增加了海绵体内的压力。已经描述了三种类型的勃起：夜间，跟随快速眼动睡眠期;生殖器刺激引起的反射性;以及与许多刺激触发点（想象，视觉，听觉，嗅觉，味觉，触觉等）相关的中枢或心因性许多中枢递质参与勃起控制，例如具有促进作用的多巴胺、乙酰胆碱、一氧化氮（NO）、催产素和促肾上腺皮质激素/α-黑色素细胞刺激素、具有促进作用或抑制作用的5-羟色胺以及具有抑制作用的脑啡肽[10]。根据几项研究，已知控制性唤起的中央脊髓上系统位于边缘系统（例如嗅核、内侧视前区、伏隔核、杏仁核和海马）和下丘脑（脑室旁和腹内侧核）。特别是，杏仁核、MPOA、脑室旁核（PVN）、导水管周围灰质和腹侧被盖已被描述为参与男性性反应中枢控制的最重要结构。

勃起由脊髓反射介导，脊髓反射涉及不同的中枢和周围神经和/或体液机制。这种反射是由自主神经和躯体传入的募集引起的，并且由与视觉、嗅觉和想象刺激相关的脊柱上影响调节。勃起由亲勃起和反勃起介质之间的平衡调节。乙酰胆碱是神经节传递最重要的神经递质，血管平滑肌松弛，和从内皮细胞释放 NO.一氧化氮（NO）是外周血管平滑肌的有效松弛剂，其作用由cGMP介导。它由内皮通过eNOS合成，由硝能神经通过nNOS合成。它由内源性L-精氨酸通过位于正弦内皮细胞中的NO合酶（NOS）和通过电或化学刺激激活的NANC产生[9]。图3.2中没有报告任何途径。

勃起组织在勃起过程中起主要作用。在弛缓状态下，组织适度收缩，血液流量低，以达到营养目的。寒冷的天气也证明了这一点，其中血液PO2减少和组织收缩升高。当性刺激来临时，所有这些都会改变。作为性刺激的结果，神经递质释放导致这种平滑肌的放松，并发生以下事件：

通过增加血流量扩张小动脉和动脉
通过膨胀的正弦波捕获进入的血液
压迫白膜和外周窦之间的膜下静脉丛，减少静脉流出
将被膜拉伸到其容量，这阻塞了内圆层和外纵层之间的使静脉，并进一步将静脉流出量降至最低
采购订单增加2（至约 90 mmHg）和海绵体内压力（约 100 mmHg），使阴茎从依赖位置升高到勃起状态（完全勃起阶段）
随着坐骨海绵体肌肉的收缩（刚性勃起阶段）进一步增加压力（至几百毫米汞柱）

3.勃起功能障碍的病理生理学

ED定义为持续无法达到和/或维持勃起足以实现令人满意的性表现。勃起功能障碍可能会影响身心健康，并对生活质量和人际关系产生强烈影响。它被认为是冠状动脉和外周血管疾病的可能早期征兆。因此，医生应询问男性患者的性健康情况，以确定潜在的危及生命的基础疾病，如心血管疾病。众所周知，ED有心理原因和器质性原因。非器质性勃起功能障碍也称为心因性或肾上腺素介导的勃起功能障碍（去甲肾上腺素介导或交感神经介导的勃起功能障碍）。该病尚未得到充分研究，但在评估和管理该病男性时需要考虑的一个重要因素。应激、抑郁和焦虑通常被定义为在性关系前或性关系期间无法实现和维持勃起的焦虑加剧，通常与心因性勃起功能障碍有关。

勃起功能障碍可能由任何损害有助于勃起的神经或血管通路的过程引起。神经源性勃起功能障碍是由海绵体神经信号传导缺陷引起的。例如，这种缺陷可能继发于脊髓损伤、多发性硬化症、帕金森病、腰椎间盘疾病、创伤性脑损伤、根治性盆腔手术（根治性前列腺切除术、根治性膀胱切除术和腹部会阴切除术）和糖尿病。上运动神经元病变（脊神经T10以上）不会导致阴茎局部改变，但可以抑制中枢神经系统（CNS）介导的勃起控制。相比之下，骶骨病变（S2-S4通常负责反射性勃起）由于神经支配减少而引起功能和结构改变。这种损伤引起的功能变化是平滑肌可用的NO负荷的减少。结构变化集中在平滑肌和血管内皮细胞的凋亡，以及导致平滑肌胶原化的纤维化细胞因子的上调。这些变化导致静脉闭塞功能障碍（静脉渗漏）。血管疾病和内皮功能障碍通过血流入减少、动脉功能不全或动脉狭窄导致勃起功能障碍。血管源性勃起功能障碍是迄今为止器质性勃起功能障碍最常见的病因[22]。许多男性认为勃起功能障碍是衰老的自然结果。但是，尽管年龄是ED的独立危险因素，但大约三分之一的70岁男性报告没有勃起困难。因此，医生不应该自动假设勃起功能障碍无论如何都归因于衰老。发生勃起功能障碍的危险因素包括烟草使用、肥胖、久坐不动的生活方式和长期饮酒。这些因素被认为会导致激素改变，容易导致睾酮水平降低，导致内皮功能受损。一些研究表明，慢性炎症和循环炎症标志物会影响全身内皮功能[26]。因此，慢性炎症可能代表ED与心血管疾病（CVD）之间的联系。ED的发作和严重程度与炎症标志物表达增加有关。发现 C 反应蛋白（CRP）、细胞间粘附分子 1、白细胞介素（IL）-6、IL-10 和 IL-1B 以及肿瘤坏死因子 α （TNF-α）等标志物和介质在 ED 患者中表达水平较高。此外，内皮和血栓前因子如血管性血友病因子（vWF）、组织纤溶酶原激活物（tPA）、纤溶酶原激活物抑制剂1（PAI-1）和纤维蛋白原在ED患者中的表达水平也较高。雄激素在和血管健康中均起重要作用，细胞靶标位于内皮细胞和平滑肌细胞中。雄激素促进内皮细胞存活，抑制血管平滑肌细胞的增殖和内膜迁移，降低促炎标志物的内皮表达。阴茎内雄激素水平低与内皮细胞和平滑肌细胞凋亡以及病理结构重塑有关。此外，甲状腺功能减退和甲状腺功能亢进都会导致勃起损伤。此外，被诊断患有高血压、糖尿病、血脂异常和抑郁症的人患勃起功能障碍的风险增加。代谢综合征也称为综合征 X 和胰岛素抵抗综合征，是由一组疾病状态腹部肥胖、动脉粥样硬化性血脂异常、血压升高、胰岛素抵抗±葡萄糖耐受不良、促炎状态和血栓前状态组成的术语。冠状动脉疾病和ED具有相似的危险因素，如高血压、糖尿病、吸烟和高胆固醇血症，其中许多因素是MetS的一部分。

MetS 可能通过多种机制引起 ED。MetS的所有成分都经常出现在肥胖人群中。腹部肥胖会促进胰岛素抵抗，而胰岛素抵抗与高胰岛素血症和高血糖有关。它还可能导致异常的血脂谱、高血压和血管炎症，所有这些都会促进动脉粥样硬化的发展。内皮功能障碍导致血管一氧化氮水平降低，导致血管舒张受损;自由基浓度的增加也会导致动脉粥样硬化损伤。鉴于这些常见的途径，MetS可能是ED的强危险因素，ED可能是心血管疾病的预兆。一些药物和药物，例如α受体阻滞剂、苯二氮卓类药物、β阻滞剂、可乐定、地高辛、组胺H2受体阻滞剂、酮康唑、甲基多巴、单胺氧化酶抑制剂、苯巴比妥、苯妥英、选择性5-羟色胺再摄取抑制剂、螺内酯、噻嗪类利尿剂和三环类抗抑郁药，可引起勃起功能障碍，但确切的机制并不总是已知的.勃起功能障碍最常见的医源性病因是骨盆根治术。一般来说，在这些手术过程中发生的损伤主要是神经源性的（海绵状神经损伤），但辅助动脉损伤也可能是原因。由于神经牵拉损伤和动脉创伤，骨盆骨折也可以类似的方式引起勃起功能障碍[22]。最后，与一般男性人群相比，勃起功能障碍患者更可能出现早泄、良性前列腺肥大相关的下尿路症状和膀胱过度活动症。

4. 诊断

因勃起功能障碍而寻求医疗护理的男性患者的基本病情检查需要包括对上述所有危险因素的评估。医生应调查病史和性生活史，并体格检查泌尿生殖道、阴茎和睾丸。然后，应检查血液中的激素水平（即睾酮、催乳素、LH 和 FSH）。鉴于性功能障碍对个人和社会的影响，评估性史并非易事。因此，专家指导、验证和标准化的性清单、结构化访谈和自我报告的问卷调查可以帮助没有经验和经验丰富的临床医生解决性健康和相关问题。根据五项国际勃起功能指数（IIEF5）问卷，勃起功能障碍的严重程度通常被描述为轻度、中度或重度，得分为 1-7 表示严重，8-11 表示中度，12-16 表示轻度至中度，17-21 表示轻度，22-25 表示无勃起功能障碍。EDITS问卷评估勃起功能障碍治疗结果。患者的体格检查包括评估胸部（包括心律、呼吸和男性乳房发育体征（乳房增大））、阴茎、前列腺和睾丸以及体毛分布。小睾丸和前列腺，根据患者的年龄，乳腺生长可能意味着潜在的性腺功能减退症。脉率增加（心动过速）可能提示甲状腺功能亢进，而脉率降低（心动过缓）在患有心脏传导阻滞（心律失常）、甲状腺功能减退或使用某些药物（例如β受体阻滞剂）的男性中可能很明显。检查的各种动脉中的脉搏减弱或消失可能表明动脉粥样硬化引起的血流受损。对松弛状态下的阴茎进行评估可能显示存在佩罗尼氏病（包括可触及的纤维斑块）、包茎或包皮系带短，这些都可能导致勃起功能障碍。很少有生化和激素参数极其重要，胆固醇、甘油三酯、空腹葡萄糖和糖化血红蛋白（HbA1c）水平是心血管和代谢风险分层的关键决定因素。

US是阴茎初始评估的首选成像方法，因为它可以评估解剖结构和动态血流。美国有三种主要的方法来评估阴茎。第一种是灰度或 B 型 US，用于评估解剖结构和非血管异常，例如斑块、纤维化、白膜缺陷、肿块和积液。第二种彩色多普勒US，允许同时显示叠加在灰度图像上的移动血液。它用于评估血管流动及其方向。第三种模式，光谱多普勒US，将血流速度随时间变化显示为波形，因此它是血流的图形表示。它允许评估流动的速度和方向。

影像学检查的主要作用是区分血管性和非血管性病因。目前，Doppler US用于调查对PDE-5无反应的ED患者的动脉或静脉缺陷。ED也是盆腔手术（前列腺癌、膀胱癌和直肠癌手术）的结果，也可能是血管或神经损伤的结果。多普勒US也用于确认假体前的器质性损伤。Rigiscan是区分心因性ED和器质性ED的重要工具。它是一种非侵入性诊断仪器，通过重复测量阴茎底部和尖端的径向硬度来评估男性夜间阴茎肿胀和硬度。Rigiscan 已被证明是区分心因性 ED 和器质性 ED 的首选。与彩色多普勒US相比，它更具优势。

Cite this chapter

Mirone, V., Fusco, F., Cirillo, L., Napolitano, L. (2023). Erectile Dysfunction: From Pathophysiology to Clinical Assessment. In: Bettocchi, C., Busetto, G.M., Carrieri, G., Cormio, L. (eds) Practical Clinical Andrology. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-11701-5_3