阴茎的功能解剖
阴茎由三个圆柱体结构组成:两条阴茎海绵体和一条尿道海绵体,表面由疏松的皮下组织和皮肤覆盖。疲软状态下阴茎的长度主要由平滑肌的收缩状态和海绵窦内的血容量决定,另外还会受情绪和外界温度等因素的影响。在一项测量阴茎根与耻骨交汇处到尿道口长度的研究中显示,阴茎疲软状态下平均为8.8cm,拉伸状态下是12.4cm,勃起状态下是12.9cm(Wessells et al,1996)。年龄以及疲软状态下阴茎长度和勃起后阴茎长度的关系不大。Sparling(1997)在另一项研究中显示,大约15%的男性阴茎勃起后向下弯曲,其中1/4的人勃起角度降低,从而导致40%的男性阴茎勃起长度缩短,为4.50~5.75in(11.43~14.60cm)(Awwad et al,2005)(表6-1)。之后,很多国家的研究也做了类似报道。一项关于阴茎形态和勃起的研究显示,阴茎勃起后的硬度不仅取决于海绵体压力,阴茎的结构和海绵体组织特性也会对其产生影响。其研究者认为在勃起功能障碍的患者中,如果其阴茎血流动力学正常,随后应该检测其阴茎的结构(Udelson et al,1998)。
表6-1 成人阴茎长度
E.勃起长度;ED.勃起功能障碍;N.正常;NA.无;S.拉伸长度
Modified from Awwad Z,Abu-Hijleh M,Basri S,et al.Penile measurements in normal adult Jordanians and in patients with erectile dysfunction.Int J Impot Res 2005;17:191-5.
1.白膜
白膜具有很强的弹性、韧性和组织强度(Hsu et al,1992)(图6-1)。覆盖海绵体的白膜是一个双层结构,具有多个亚层。内层束呈环状,支撑并包裹海绵体组织,并从纵隔腹侧内层呈放射状分布到白膜腹外侧束,对海绵体起支撑作用。外层束呈纵向,从阴茎头向外延伸至阴茎海绵体脚,止于耻骨下支,但在5点和7点之间的位置是缺如的。两层之间由较少的纤维组织连接,相反,尿道海绵体组织缺乏外层结构或内支撑,是为了保证其在勃起过程中的低压力状态。
白膜是由弹性纤维组成的,这些纤维形成不规则的、胶原纤维可黏附的网络状(图6-2)。白膜详细的组织学组成随解剖位置和功能变化而改变。导静脉在白膜的内层和外层之间,长度很短,常从外层束斜穿而出。然而,海绵体动脉和背动脉的分支会更直接地为海绵体组织提供额外的血液供应。供应海绵体的动脉由周围的软组织鞘包裹,保护动脉免受勃起时白膜的压迫导致闭塞。
海绵体外层在勃起过程中对导静脉的闭塞起额外的压迫作用。它在很大程度上决定了白膜的厚度和强度(Hsu et al,1992),在6点和7点方向的位置,白膜的厚度为(0.8±0.1)mm,在9点方向位置,厚度为(1.2±0.2)mm,在11点方向位置,厚度为(2.2±0.4)mm,在3点、5点到6点、1点方向,厚度的测量在几乎是呈镜像对称的(特定位置的差异在统计学上是显著的)。
白膜穿刺之前的压力测试在6点和7点方向位置为(1.6±0.2)×107 N/m2,在9点方向位置为(3.0±0.3)×107 N/m2,11点方向为(4.5±0.5)×107 N/m2。白膜的强度及硬度和位置之间有统计学意义,最脆弱的部位位于腹侧沟(Hsu et al,1994)。
图6-1 阴茎横断面图,显示了白膜和海绵体的内环层、外纵层及内柱。在尿道海绵体处没有外纵层(From Lue TF,Akkus E,Kour NW.Physiology of erectile function and dysfunction.Campbell’s Urology Update 1994;12:1-10.)
图6-2 白膜的显微照片,显示交织的弹性纤维和较细的胶原纤维(HART染色×100)
白膜由纤维胶原(Ⅰ型和Ⅲ型)组成,和弹性纤维交叉排列在一起。虽然胶原纤维的抗拉强度比钢大,但它的伸展性是有限的。相反,弹性纤维的长度可达其原长度的150%。弹性纤维可使白膜延展,有助于延伸阴茎长度。
阴茎外部由阴茎袢状韧带和悬韧带两个韧带固定。袢状韧带起源于Colles筋膜,位于外侧,很表浅但不附着于海绵体的白膜。悬韧带起源于Buck筋膜,由两束外侧束和一束正中束组成,围绕阴茎背静脉起固定阴茎作用。韧带的主要功能是将阴茎海绵体的白膜附着在耻骨上,并固定阴茎的悬垂部分(Hoznek et al,1998)。对于先天性缺陷或在“阴茎延长”手术中该韧带被切断的患者,阴茎勃起后可能出现不稳定或方向改变。
2.阴茎海绵体、尿道海绵体、阴茎头
阴茎海绵体是一对包裹在白膜里面的柱状结构。它们的近端,即阴茎海绵体脚,单独起源于两侧耻骨下支,并在耻骨弓下合并,最后与阴茎头相连。在男性中,两层海绵体之间的隔膜是不完整的,但在狗等其他物种中则是完整的。海绵体由纤维骨架支撑,纤维骨架包括白膜、隔膜、海绵体柱、海绵状纤维骨架、动脉和神经周围的纤维鞘。白膜内是相互交通的窦腔,窦腔被弹性纤维、胶原和疏松的结缔组织包围的平滑肌小梁分隔开,海绵体末梢神经和螺旋动脉与平滑肌密切相关。每个海绵体都是窦状体的集合体,中心较大,周围较小。在松弛状态下,血液从中央扩散到外周血窦,血气水平与静脉血相似(Goldstein and Padma-Nathan,1990;Hsu et al,1992)。在勃起过程中,动脉血液迅速进入中央和外周窦,改变了海绵体血气水平使其迅速达到动脉血水平(Sattar et al,1995)。尿道海绵体和阴茎头的结构与阴茎海绵体相似,只是窦腔较大。尿道海绵体的白膜较薄(只有一层环形排列层),阴茎头则无白膜覆盖(表6-2)。
表6-2 阴茎结构及其在阴茎勃起中的作用
3.动脉
阴茎血液的来源通常是髂内动脉分支的阴部内动脉(图6-3A),然而,在许多情况下会存在副动脉,它起源于髂外动脉、闭孔动脉、膀胱动脉或股动脉,它们可能构成一些男性阴茎海绵体动脉的主要或唯一的血液供应(Breza et al,1989)。在一项对20具新鲜人体尸体解剖的研究中,Droupy和他的同事(1997)报道了阴茎动脉供血的三种类型:Ⅰ类,仅来源于阴部内动脉(3例);Ⅱ类,来源于阴部内动脉和副动脉(14例);Ⅲ类,完全来源于阴部副动脉(3例)。Nehra和他的同事(2008)研究了79例有ED病史的患者,并注意到35%的患者有阴部副动脉,这些副动脉通常起源于闭孔动脉。在这些患者中,阴部副动脉是阴茎主要供血来源的占54%,唯一来源的占11%。Mulhall和他的同事(2008)证明了在前列腺根治切除手术中保留阴部副动脉的重要性,他们在研究中称,保留了阴部副动脉的男性可更快速地恢复性功能。
阴部内动脉向会阴发出分支后成为阴茎总动脉,阴茎动脉的三个分支分别是背侧支、尿道球部支和海绵体支,三个分支在阴茎头附近形成一个血管环。当勃起时,背侧动脉负责充盈阴茎头。尿道球部动脉供应尿道球部和尿道海绵体。海绵体动脉从阴茎海绵体脚合并的地方进入阴茎,主要影响阴茎海绵体膨胀,沿途分出许多螺旋动脉,为海绵体小梁和海绵窦提供血供(图6-3B)。这些螺旋动脉在阴茎疲软时呈收缩和弯曲状态,在勃起过程中扩张。Diallo等(2013)指出,在5例尸体标本中,4例的阴茎背动脉发出了2~4个贯穿支,连接海绵体动脉,为阴茎远端的1/3供血。尿道球部动脉和尿道海绵体动脉分别位于白膜外面尿道海绵体的外侧和背侧。海绵体和尿道动脉吻合术一般选取尿道海绵体外侧。
图6-3 A.阴茎动脉;B.人阴茎扫描电子显微照片显示螺旋动脉不通过毛细血管,而是直接开口于海绵窦,无中间毛细血管
4.静脉
阴茎静脉由三个海绵体白膜下的外周血窦的微小静脉汇集而成。这些小静脉走行在白膜和外周血窦之间的小梁中,形成白膜下静脉丛,然后汇入导静脉(图6-4A)。
(1)皮肤和皮下组织:多条浅静脉在皮下走行,并在阴茎根部附近汇合形成一条(或成对)浅表背静脉,汇入大隐静脉。偶尔,浅表背静脉也会引流部分来源于海绵体的血液。
(2)悬垂部阴茎:引流阴茎海绵体和尿道海绵体的导静脉主要来自背侧的背深静脉、背侧的螺旋静脉及腹侧的尿道周围静脉。多条起始于冠状沟的静脉汇合形成深静脉,它是阴茎头和阴茎海绵体远端2/3的主要静脉回流通路。深静脉通常是一条单一的静脉,但有时不止一条,向上走行,最后在耻骨联合后方汇入前列腺周围静脉丛。成对的背动脉也有小静脉伴行,这些静脉常纵行汇入背静脉或Santorini近端丛(Hsu et al,2003)。背深静脉结扎后这些血管相应变粗,这可能是静脉源性ED反复渗漏的原因(Chen et al,2005)。
(3)耻骨下阴茎:引流近端海绵体组织的导静脉汇合形成海绵体静脉和脚静脉。最后,它们在尿道球部汇入尿道周围静脉形成阴部内静脉(图6-4B 和C)。
这三个系统的静脉相互之间有着不同的程度交通,这些静脉系统的数量、分布和起止存在变异是很常见的。在新鲜尸体解剖中,Hsu和他的同事(2012)公布的阴茎静脉数据如下:65%存在背深静脉,11.9%存在海绵体静脉,11.4%静脉伴行动脉,15.6%是其他类型静脉。
图6-4 A.人阴茎被膜下静脉丛和导静脉的照片,该图片是将蓝色物质注入阴茎海绵体,黄色物质注入深背静脉,然后用氢氧化钾溶液消化皮肤和白膜获得。B、C.阴茎静脉引流