陰莖的勃起靠陰莖海綿體組織。陰莖海綿體組織主要由血管內(nèi)皮細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、間質(zhì)組織等構(gòu)成。平滑肌細(xì)胞與膠原纖維、彈力纖維組成的小梁縱橫交織成網(wǎng)狀，其中含有豐富的血管，網(wǎng)眼平面有扁平上皮細(xì)胞鋪襯，形成血竇，血竇相互連通并直接與動(dòng)靜脈相互溝通。海綿體內(nèi)的平滑肌細(xì)胞舒張可擴(kuò)大血竇空間，使血液滯留其中，血竇內(nèi)壓提高，陰莖勃起。此時(shí)，對(duì)陰莖白膜下靜脈產(chǎn)生較大的壓力阻斷，以維持陰莖的勃起時(shí)間及硬度。當(dāng)平滑肌細(xì)胞收縮時(shí)，血竇間隙縮小，對(duì)白膜下靜脈的壓力減輕，血液回流增加，勃起硬度減退。過(guò)去傳統(tǒng)認(rèn)為陰莖的勃起所需的竇內(nèi)壓，主要依靠陰莖動(dòng)脈的擴(kuò)張和靜脈的彈性回縮。但近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，這種傳統(tǒng)觀念是不正確的。因?yàn)橛^察到成年人陰莖勃起時(shí)海綿竇的壓力比肢體動(dòng)脈壓高十幾倍，如此高的壓力單純依賴(lài)血管因素絕不能完成。因此，認(rèn)為陰莖海綿體組織的平滑肌細(xì)胞功能在神經(jīng)、血管等因素的作用下，扮演了重要角色，起到了主導(dǎo)作用。

    勃起組織中，平滑肌細(xì)胞舒張主要促使陰莖螺旋動(dòng)脈擴(kuò)張和擴(kuò)大血竇空間，以促進(jìn)勃起。如平滑肌細(xì)胞發(fā)生嚴(yán)重病理改變，血竇充盈障礙，則不能維持勃起功能。所以，部分血管性陽(yáng)痿患者在陰莖血管成形術(shù)后仍不能恢復(fù)正常勃起功能。因此，在為動(dòng)脈供血不足的血管性陽(yáng)痿患者做陰莖血管成形術(shù)以前，應(yīng)先做陰莖海綿體活檢，以便確定這些患者陰莖勃起組織的平滑肌細(xì)胞是否發(fā)生了病理性改變。如果平滑肌細(xì)胞已有明顯的病理改變，則不宜選擇血管成形術(shù)，最好選用陰莖假體植入術(shù)。

    平滑肌細(xì)胞發(fā)生病理性改變，不僅使陰莖海綿體內(nèi)的血竇空間減少、充盈障礙，而且由于白膜血管靜脈的壓力降低，不足以壓迫阻斷靜脈回流，而發(fā)生靜脈性陽(yáng)痿。近些年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，陽(yáng)痿患者陰莖海綿體組織有明顯的病理改變，這些病理改變突出表現(xiàn)為平滑肌細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞萎縮、數(shù)量減少和空泡形成，間質(zhì)細(xì)胞和纖維增多。這些病理?yè)p害可能與局部長(zhǎng)期缺血缺氧有關(guān)。這種退行性病理改變很難用藥物治愈，最終需要陰莖假體植入療法。