阴茎勃起是神经-血管-内分泌协同作用的生理过程，主要依赖海绵体充血机制完成，涉及性刺激接收、神经信号传导、血管舒张、肌肉松弛及血流动力学改变五个关键环节。
1、性刺激接收：
视觉、触觉或心理性刺激通过外周神经传递至脊髓和大脑皮层。大脑性中枢如下丘脑激活后，通过自主神经系统发出勃起指令，副交感神经兴奋释放乙酰胆碱和一氧化氮等神经递质。
2、神经信号传导：
副交感神经纤维释放的神经递质作用于阴茎海绵体血管内皮细胞，激活一氧化氮合成酶。该酶促使L-精氨酸转化为一氧化氮，作为关键信号分子引发后续血管反应。
3、血管舒张反应：
一氧化氮通过激活鸟苷酸环化酶，使三磷酸鸟苷转化为环磷酸鸟苷。环磷酸鸟苷浓度升高导致海绵体平滑肌松弛，动脉血管扩张，血流灌注量增加至基础状态的6-8倍。
4、静脉闭合机制：
充血后的海绵体压迫白膜下静脉丛，形成静脉流出道机械性关闭。海绵体内压升至80-100mmHg时达到完全勃起状态，此过程需完整的阴茎筋膜和正常白膜结构参与。
5、勃起维持调控：
交感神经通过释放去甲肾上腺素调控环磷酸鸟苷降解，磷酸二酯酶5型活性变化影响勃起持续时间。射精后交感神经兴奋性增高，血管收缩使血流恢复正常，勃起消退。
保持规律运动可改善血管内皮功能，每周150分钟有氧运动如游泳、快走能促进一氧化氮合成。地中海饮食模式中富含精氨酸的坚果、鱼类及抗氧化物质有助于维持血管健康。避免长时间骑车压迫会阴部，戒烟可预防血管内皮损伤。出现持续勃起功能障碍时，需排查糖尿病、高血压等基础疾病，必要时进行夜间勃起监测或阴茎血流超声检查。
