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Nerven und Physiologie des Penis: Mechnanismus der Erektion

• Anatomie des Penis: Schwellkörper, Harnröhre, Vorhaut
• Mechanismus der Erektion: Nerven, Physiologie der Erektion

Nerven des Penis

ZNS:

Die Verarbeitung sensorischer Reize im limbischen System und im Hypothalamus stimuliert die spinalen autonomen Zentren der Erektion. Die wichtigen Zentren im Hypothalamus sind der Nucleus paraventricularis und die Area praeoptica medialis. Die Neurotransmitter dieser ersten Neurone sind Oxytocin, Melanokortine und Dopamin.

Spinale autonome Zentren:

Kortikale und periphere Reize aktivieren spinale Zentren und führen zur Erektion. Der Nucleus intermediolateralis S2–S4 ist das parasympathische spinale Zentrum und im Bereich von Th12–L2 liegt das sympathische spinale Zentrum.

Plexus hypogastricus inferior:

Empfängt Fasern aus o.g. Zentren und sendet Nervenbündel zu den pelvinen Organen.

N. cavernosus:

Die autonomen Fasern für den Penis aus dem Plexus hypogastricus inf. ziehen posterolateral der Vesicula seminalis und der Prostata (5 und 7 Uhr) zum Bulbus penis. Auf Höhe der Pars membranacea liegen die Fasern bei 3 und 9 Uhr, am distalen Bulbus penis liegen sie bei 1 und 11 Uhr, dort treten sie auch in den Penis ein. Andere Fasern begleiten die Arterien oder die sensiblen Nerven des Penis.

Die autonomen Fasern innervieren die Aa. helicinae. Die cholinergen Nervenendigungen stimulieren die NO-Synthase und damit die Freisetzung von NO (Stickstoffmonoxid). Der genaue Mechanismus wird unten dargestellt.

Somatoefferente Innervation:

Der N. pudendus (S2–4) innerviert den M. bulbocavernosus und den M. ischiocavernosus.

Physiologie (Mechanismus) der Erektion

Gliederung des Erektionsablaufs

Ruhephase:>

Geringer arterieller und venöser Blutfluss.

Füllungsphase der Erektion:

Die glattmuskuläre Relaxation der Arterien führt zu einem drastischen Anstieg des Blutflusses. Der venöse Abfluss bleibt konstant. Die Volumenzunahme des Penis durch die Füllung der Schwellkörper wird durch die glattmuskuläre intertrabekuläre Relaxation erleichtert.

Tumeszenzphase der Erektion:

Nach Erreichen des submaximalen Schwellkörpervolumens steigt der Druck in den Corpora cavernosa auf 80–90 % der systolischen Druckwerte an. Mit steigendem Druck werden die Vv. emissariae komprimiert und der venöse Abfluss sinkt.

Rigiditätsphase der Erektion:

Die Kontraktion des M. ischiocavernosus erhöht den Druck im Corpus cavernosus über den systolischen Blutdruck (bis zu mehrere hundert mmHg). Während dieser Phase ist der Schwellkörper nicht durchblutet.

Detumeszenzphase:

Die Reduktion des arteriellen Einstroms führt zum Druckabbau, der venöse Abfluss wird durch fehlende Kompression der Vv. emissariae erleichtert.

Neuronale Steuerung der Erektion: Nerven und Reflexbahnen

Afferente Steuerung der Erektion:

Sowohl infraspinale wie auch supraspinale Einflüsse auf das spinale Erektionszentrum können eine Erektion auslösen (s. o.).

Reflexogene Erektion:

Eine genitale Stimulation ist Auslöser für die reflexogene Erektion. Afferenzen ziehen über den N. pudendus zum sakralen Erektionszentrum, dieses entsendet die Efferenzen über den Plexus hypogastricus inferior. Diese Erektionsform ist weitgehend unabhängig von kortikalen Einflüssen und kann bei zervikalen oder thorakalen Rückenmarksverletzungen erhalten bleiben.

Psychogene Erektion:

Auslöser der psychogenen Erektion ist die kortikale Verarbeitung von sensiblen, visuellen, akustischen Reizen oder Phantasien. Die kortikalen Zentren beeinflussen die sakralen Erektionszentren, die über den Plexus hypogastricus inf. die Erektion auslösen.

Nocturnale Erektion:

Die nächtliche Erektion entsteht während der REM-Schlafphase. Die nocturnale Erektion bleibt bei der psychogenen Impotenz erhalten. Die nächtlichen Erektionen werden durch sympathische Zentren vermittelt, die Existenz von nocturnalen Erektionen lässt keine Rückschlüsse auf das sakrale parasympathische Erektionszentrum zu.

Efferenzen:

Das autonome (vegetative) Nervensystem steuert die Gefäße des Penis und bewirkt die Erektion. Der Parasympathikus wirkt erektionsfördernd, der Sympathikus erektionshemmend (mit Ausnahme der nächtlichen Erektion, s.o.).

Das Rückenmark beherbergt die präganglionären Neurone, welche die Penisgefäße innervieren. Das parasympathische erektile Reflexzentrum befindet sich auf Höhe S2–4, das sympathische Zentrum auf Höhe Th12–L2. Vom Rückenmark aus verläuft die Innervation über den Plexus hypogastricus inf. und die Nervi cavernosi zu den Penisschwellkörpern.

Der N. pudendus aus dem Plexus sacralis innerviert die Beckenbodenmuskulatur, deren Kontraktion führt zu einer Erhöhung der Rigidität.

Molekularer Mechanismus der Erektion

Erektion:

Die parasympathische Aktivität des Nervus cavernosus führt zur Freisetzung von NO (Stickstoffmonoxid), einem Signalstoff, der die glatte Muskulatur der Arteriolen und der Trabekel des Schwellkörpers erschlaffen lässt.

Zwischen der Freisetzung von No und der glattmuskulären Erschlaffung liegen folgende Zwischenschritte: Aktivierung der Guanylylzyklase, Konzentrationsanstieg des zyklischen Guanosinmonophosphat (cGMP), Aktivierung von Proteinkinasen und Phosphorylierung von Proteinen und Ionenkanälen, Öffnung von Kaliumkanälen und Hyperpolarisation der glattmuskulären Zelle, Absinken der intrazellulären Konzentration von Kalzium, fehlende Aktivierung der muskulären Filamente (Aktin und Myosin) und damit Erschlaffung der glatten Muskelzelle.

Detumeszenz:

Eine abnehmende parasympathische Aktivität führt zum Überwiegen der Phosphodiesterase Typ 5 und unterbricht die Signaltransduktionskaskade. Die Konzentration von cGMP sinkt und die glattmuskulären Zellen kontrahieren sich.

Auch die adrenerge Stimulation des Penis führt über folgende Zwischenschritte zur Beendigung der Erektion: Stimulation der Adrenozeptoren, Phospholipase C, Inositoltriphosphat IP₃ und Diacylglycerin DAG, Proteinkinase C, intrazellulärer Kalziumeinstrom mit glattmuskulärer Kontraktion.

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Literatur

Porst 2004 PORST, H.: Tadalafil, Therapiestrategien bei erektiler Dysfunktion.
Linkenheim-Hochstetten : Aesopus Verlag, 2004

  English Version: Erection of the penis: physiology, innervation, molecular signal transduction.