Neuroanatomy and neurophysiology related to sexual dysfunction in male neurogenic patients with lesions to the spinal cord. 脊髄または末梢神経

正常者における反射性および心因性勃起、放出および射精の神経解剖学的特徴。 (1)恥骨刺激により副交感神経経路（骨盤神経とNANC線維）が活性化され、反射的に副交感神経性勃起が起こる。 (2) 聴覚、視覚、嗅覚経路、空想、夢は心因性の副交感神経性勃起を誘発する（骨盤神経とNANC神経）。 (3) 不安、ストレス、脳抑制は、交感神経経路（胃下垂体神経）の活性化により勃起を抑制することがある。 (4) 収縮＝弛緩＝アドレナリン刺激、胃下垂神経(OS)。 弛緩＝勃起＝NO刺激（NANC）、アセチルコリンによる促進（PS）。 勃起はOSとNANCの刺激の均衡に依存する。 (5）放出はコリン作動性（分泌）から始まり、交感神経（収縮膀胱首、血管、精嚢、前立腺、…）に終わる。 (6) 射精は主にアドレナリン作動性で体性である。 脊髄反射性射精発生中枢は胸腰部に局在し、腰部棘突起細胞（LSt-cell）を含んでいる。 (7) 挙筋、尿道括約筋、肛門外括約筋など仙骨に支配されるいくつかの筋肉は、陰茎神経と骨盤神経の両方に支配されている。

さらに、心因性勃起に見られるように中枢性の求心性刺激（触覚（高位皮膚膜から）、視聴覚、嗅覚、心因（空想、感情）刺激）でも勃起する13。 心因性勃起は、性交中の持続的勃起にも関与していると示唆されており、脊髄損傷患者の中に、反射的勃起は良好だが勃起の持続に問題がある者がいる理由を説明している

エフェレンツ。 副交感神経ニューロンの核は、仙髄（S2～S4）に局在している。 求心性インパルスは、節前（長い）骨盤脾神経または「骨盤神経」または神経erigentes、および節後の短い神経cavernosi、また非アドレナリン性非コリン性（NANC）繊維13、14、15を介して海綿体へ伝導される（図1）。 このNANC線維は一酸化窒素（NO）を神経伝達物質として持ち、長いコリン作動性線維はアセチルコリンを神経伝達物質として持っている。 勃起にはNANC線維が最も重要な役割を担っているが、アセチルコリンはNANC線維からのNOの放出を促進し、交感神経線維からのノルアドレナリンの放出を抑制することで調節する役割を担っていることが分かっている。 さらに、アセチルコリンはin vitroで陰茎平滑筋を収縮させ、勃起はコリン作動性拮抗薬のアトロピンに抵抗性であることがわかった。 また、アセチルコリンは内皮細胞を活性化することにより、NOの放出を促進する。 NANC線維はVIP（血管作動性腸ポリペプチド）も放出し、その弛緩作用が示されている15。末梢終末に加え、自律神経感覚線維は神経ペプチド（例えばサブスタンスPやカルシトニン遺伝子関連ペプチド）を放出することができ、これらはin vitroで血管弛緩作用を示す。 しかし、勃起の制御における生理学的役割は、まだ実証されていない。14, 16

起立性交感神経ニューロンの核は、胸腰部脊髄の中間外側結節（T11-12）に局在している。 その短い前部神経節線維は、前脊髄交感神経鎖と神経節を通り、そこで長い後部神経節線維は、胃下垂神経、骨盤神経叢、海綿体神経を通って、勃起を抑制する海綿体に達する。17、18 交感神経後部神経節線維は、さらに二つの経路で陰茎に達する可能性がある。 1 つは、傍脊椎交感神経連鎖で、骨盤神経を経由して骨盤神経叢につながり、さらに海綿体神経を経由して陰茎に達するものです。 14

中枢および末梢由来の刺激は皮質で処理され、視床下部を経て胸腰部および仙髄の中枢に伝わり、それぞれ仮に正交感神経を低下させ、副交感神経の緊張を増大させる。 ラットにおいても、胃下垂神経や骨盤神経の両断は、完全な勃起不全には至らない。19 最後に、両下垂神経を完全に切断し、受容性の雌に雄を短時間非接触で暴露しても、ラットのマウント行動には減少が見られなかった19、20 一方、仙髄を完全に損傷した患者は心因性の勃起を報告するが、副交感神経運動ニューロンが損傷した場合には、もう勃起はない筈だ13。 21 前部神経節（自律神経）の切断後、4～5週間以内に残存する前部神経節線維や高位神経節または下位神経節からの線維から広範な側副芽生えが見られる22。 このように椎骨前神経節に広範な神経可塑性が 存在することは、仙髄が完全に破壊されても一定の 「NANCトーン」が存在し、それとともに海綿体平滑筋の弛緩 （勃起ではない）が維持され、交感神経線維の発射が停止すると、海綿 体筋の収縮が減少しうることを意味している。 交感神経線維は骨盤神経叢でNANC線維とシナプスを形成していることが分かっており、仙骨病変を持つ患者が心因性勃起を起こすと仮定した場合の別のメカニズムが示唆されている。 交感神経系が抗勃起中枢であると考えられているにもかかわらず、この経路は副交感神経経路の損傷後に勃起を促進する可能性もある。 Dailら24は、無傷の麻酔ラットの胃下垂神経を刺激し、海綿体圧の上昇を観察しなかった。 しかし、骨盤神経の片側切断後3日以内に、同側の胃下垂体神経を刺激すると、海綿体圧が有意に上昇した。 このことは、神経系の可塑性を示唆しており、この実験は、骨盤神経機能が正常な無傷のラットでは、胃下垂神経が勃起を促進する役割をほとんど持たないことを示している21, 24 Weiheらの観察25 Weiheらの観察によると、副交感神経心、水中運動、特定の血管運動神経機能接合部におけるノルエピネフリンとアセチルコリンの共同放出に基づく自律神経調節様式は、霊長類の末梢神経系に独特である。

前述のように、仙骨自律神経中枢の破壊は反射勃起を消失するが心因性の勃起は消失しない。 そのため、残存する勃起経路は胸腰部交感神経の流出によって媒介される可能性がある。 T9以上の病変を有する患者では、心因性勃起は消失するが、反射性勃起は持続する。 しかし、胸腰部交感神経の流出が神経的に無傷の男性における心因性勃起に関与しているかどうかは、まだ不明である。13, 14, 16 この正交感神経由来の勃起は、ラットで研究されている。 中枢神経組織のカテコールアミンがα-2受容体（クロニジンは抑制、ヨヒンビンは刺激）を介して性行為や勃起（L-dopa、アンフェタミン、モノアミン酸化酵素阻害剤）を亢進させる13

。 このことは、パーキンソン病患者の治療に臨床的に関連している。

ドーパミンはD1およびD2受容体によって性機能を刺激する。 これは、パーキンソン病患者の治療において臨床的に重要です。 内側前庭部のドーパミン作動性ニューロンを刺激すると、オキシトシン作動性ニューロン（視床下部）が活性化され、その結果、勃起につながる。 実際、勃起はオキシトシンなどのドーパミンの拮抗薬によっても阻害される。 プロラクチンは、ドーパミン系を介して間接的に性機能を抑制する。 セロトニンは一般的に脳や脊髄の性機能、そして勃起を抑制する神経伝達物質である。 このことは、うつ病治療におけるSSRIの副作用を通じて最もよく理解される。 ただし、その効果はセロトニンのサブタイプ受容体に依存する。 メラトニンはセロトニン作動性システムを介して間接的に性機能を刺激する。

勃起反射：求心性神経は陰核神経または脳である。 海綿体の収縮はアドレナリン刺激であり、弛緩をもたらす（胃下垂神経（OS））。 海綿体の弛緩はNO刺激で勃起（NANC）、アセチルコリンで促進（PS）。 勃起はOSとNANCの刺激の均衡による。

強い副交感神経刺激（反射性勃起、心因性勃起）、低い正交感神経緊張（心因性勃起）により勃起、放出開始（副交感神経分泌増加により後述）する。 正交感神経刺激が強くなると放出が完了し（正交感神経収縮、後述）、その後射精（正交感神経収縮、後述）。

射精

イントロダクション

オーガズムは脊髄病変の40-50%で見られる。 26

オーガズムの出現は、病変のレベルとは無関係であり、末梢および中枢のインパルスを大脳が処理した結果である7。 射精の際には、前立腺尿道で5メートル以上の水圧がかかることが確認されている27。 骨盤筋のリズミカルな収縮（本稿では「体性射精」と定義）が起こると、尿道括約筋が弛緩する瞬間があり、その後、精液が球根尿道に漏れ、球根が拡張して尿道球洞反射収縮または尿道性器反射収縮が起こり、陰茎から精液が排出されます(28)。 29 脊髄パターンジェネレーターは、嚥下や咳などのいくつかの保護反射を担うことが知られており、射精時のリズミカルな収縮と完全に一致します30。 夜間射精は、「心因性射精」とも呼ばれるものです。 29 夜間射精は心因性射精と呼ばれ、振動性射精と電気性射精はそれぞれ特有の適応があるとされている。31, 32

射精時間は、覚醒、炎症、精液マグネシウム、陰茎感度、心理要因、ホルモン（テストステロン、オキシトシン）、会陰刺激の強度によって男性によって異なる。 射精時間の個人内変動は、標準化された環境での自慰、性交、振動刺激において一定である。33 神経因性疾患の患者は、ほとんどが無射精または逆行性射精で、より稀に遅漏に悩まされる。 34

Neuroanatomy and physiology of emission and ejaculation

Intrinsic contractile activity of the vas deferens.性器領域の知覚過敏と脊髄の円錐領域の不完全な損傷の患者は、しばしば早漏に苦しんでいる。 精管の収縮は機械受容器（ニューロン）や求心性神経（陰核神経、胃下垂神経）ではなく、圧力の増加（分泌物の増加も意味する）により誘発され、灌流実験ではリズミカルな収縮が見られる。 収縮力は神経の切断、α-受容体の遮断、アトロピンや神経節の遮断では変化しないが、青酸カリの灌流により破壊される35

求心性。 陰茎神経の電気刺激と振動は射精を誘発し、陰茎のリング麻酔で球海綿体反射を消失させることができる（図1）6, 36, 37, 38 神経因性患者における振動刺激の部位は必ずしも陰茎である必要はなく、会陰、恥骨上、陰嚢の刺激も成功していることがわかっている。 39

仮性狂犬病ウイルスの実験では、骨盤神経や胃下垂神経と一緒に走る求心性神経はないことが示唆されている。 海綿体神経の求心性神経は、Lissauer路、外側および内側側副路、副交感神経前部ガングリオン核（SPN）のすぐ背側で終末を迎える。13 また、正常な勃起時には、骨盤の拡張に加え て、胃下垂体神経に求心性の経路を持つ反射を介し て、安静時の血管収縮緊張が局所的に減少し、この 反射が作動すると、拡張器の作動が同時になくても、 いくらか膨張する可能性があります40。 あるいは、胃下垂神経の交感神経求心性により、単に血管収縮性の交感神経流出が減少し、部分的な充血が可能になる場合もある。

脳からの求心性も存在し、例えば夜間射精（心因性射精）の原因になりうるが、文献にはあまり記載がない。 胃下垂神経の運動ニューロンは、椎骨前交感神経連鎖の神経節に存在する（図1）43。胃下垂神経を電気刺激すると、すぐに射精となる。 この効果は、α-受容体模倣薬で増加し、β-受容体遮断薬では変化しない。 電気刺激後の二相性収縮反応（強直性＝神経性、相直性＝アドレナリン性）は、すべての著者によって確認されているわけではありません。 また、電気刺激後、近位精索が収縮し、5～10秒後に遠位精索が収縮することに注目している者もいる。44 胃下垂神経の切断は、陰茎の電気刺激後の射精を完全に停止させる。45 胃下垂神経の電気刺激は、膀胱頸部、前立腺、精嚢および精索の収縮を引き起こす。 46, 47

コリン作動性刺激（勃起時）の仮説は、精管、精嚢および膀胱頸部に「アセチルコリンエステラーゼ着色線維」が観察されることに基づく。35 また、脊髄切断ラットでは、ムスカリン投与により勃起および射精が誘発され、射精が直接促進されるという証拠はないが陰茎反射が促進されるという。 骨盤神経を電気刺激すると精管の収縮力が増大するが、これはアトロピンで部分的に遮断することができる。 しかし、骨盤神経を切断しても陰茎背側神経の電気刺激によって誘発される射精はブロックされない。 アセチルコリンは、精管、膀胱頸部および前立腺の収縮力にはほとんど影響を及ぼさない。 アセチルコリンは精嚢の収縮力を著しく増大させ、コリン作動性刺激は男性付属腺（遠位精巣上体、精嚢、前立腺）の上皮細胞の分泌機能を強化する47、48、49。 ラットでは、小脾臓神経を刺激すると精嚢の収縮が誘発される。 精嚢の交感神経支配は非血管平滑筋に関連し、副交感神経支配は腺上皮に関連している41。膀胱頸部および前立腺の実験では、平滑筋の収縮はコリン作動性ではなく、アドレナリン作動性であることが示されている。 したがって、上記の収縮力の増加は、分泌物の増加による二次的なものであると考えられる。

アドレナリン刺激（エフェドリン）は、逆行性射精を伴う神経因性患者において臨床的に有用である1。 膀胱頸部が開放している患者には明らかだが、膀胱頸部の緊張が高まると前向きの射精が容易になるため、膀胱頸部が閉じている場合も有効である。50

結論：コリン作動性刺激の増加（勃起）は、遠位精巣上体、精嚢および前立腺の分泌を増大させ、射精につながる。 アドレナリン刺激の増加により精管、精嚢、前立腺、膀胱頸部の平滑筋が収縮し、放出はさらに強くなる。 最後に、前立腺の尿道に高い圧力が見られると、再び重要なアドレナリン活性と仙骨筋のリズミカルな体性刺激を伴って射精が起こる。

射精の中枢制御 性機能の中枢制御は本総説の焦点ではないが、念のため文献を要約しておく。 セロトニン（内側視蓋前野）は主に刺激性のドーパミン（視床下部室傍核）を抑制することで射精を抑制する。 カテコールアミン（傍巨細胞核）は、射精の刺激を引き起こします。 41

脊髄反射性射精発生中枢は胸腰部に局在し、腰部棘細胞（LST細胞）を含む。29、30これらの腰部棘細胞は射精時に活性化（c-Fos活性上昇）し、視床のパラギガント細胞核の細胞から直接投射されたものである。 これらの腰部視床棘細胞の完全な病変はラットの無射精を引き起こしますが、マウンティングやイントロミッションの減少や消失は認められません。 動物実験により、正常な射精機能を得るためには高次中枢との結合が必要であるが、この高次中枢との結合がなくても射精は可能であることが明らかになった。

射精反射：射精は陰茎背側神経の電気刺激により誘発される脊髄反射（図1）である。 このことは、第10胸髄分節レベル以上の脊髄を完全に切断した患者において、陰茎の振動刺激が射精を誘発する能力によって最もよく説明される。 脊髄上部の構造との相互接続が完全に失われ ているにもかかわらず、末梢刺激で射精を誘発できることは、 脊髄レベルに射精制御中枢が存在することを意味する41。 尿道の麻酔は射精反射を破壊しないが、陰茎背側神経の麻酔は射精反射を破壊する36。 前立腺尿道の尿道内圧の上昇（放出）が射精につながるという証拠があるが、放出を遮断しても（グアネチジン）、性行為や陰茎背側神経の電気刺激で射精は変化しない。30、44 さらに、α受容体遮断薬（フェノキシベンザミン）または膀胱前立腺切除術は仙骨運動反応による射精反射を消失させない。 最後に、根治的前立腺切除術では、「自律神経性射精」は失われるが、「運動性射精」は維持される51, 52。結論として、放出は射精を促進するが、必ずしも誘因とはならない。

この脊髄反射の複雑さにより、神経原性病変の射精を予測することは必ずしも容易でない。 しかし、胸腰部より上に病変がある患者の場合、射精はおそらく振動刺激で誘発されるであろう。 胸腰部以下の高さに完全な病変がある患者では、振動刺激で射精が得られる可能性は非常に低い。 しかし、脊髄病変のある全患者の80％において、少なくとも80Hzの周波数と十分な振幅の振動があれば、陰茎の振動刺激で射精を得ることができる。5 より弱い刺激（30～50Hz）では、患者の50％しか射精しない。 この射精は、エセリン、ミドドリン、フィジオスチグミンなどのα刺激薬で促進できる。5, 37, 39

電気射精は骨盤、胃下垂、仙骨神経の電気刺激で、脊髄損傷患者の約95%に射精を引き起こす。 32

Sexual dysfunction in neurogenic patients with lesions to the spinal cord or peripheral nerves

上記のデータを脊髄損傷患者に外挿すると、いくつかの臨床像が見えてくる。

胸腰部より上または胸腰部レベルの病変では、反射性勃起はあるが、心因性勃起はない。 自律神経性射精は可能であるが、夜間射精は不可能である。 体性射精、振動、電気射精（神経節と節後線維の運動ニューロンは無傷）は可能である（図2a）

馬尾や末梢神経への病変を有する神経原性患者。 (a)T10より上の上部運動ニューロン病変。 反射性勃起＋；心因性勃起-；自律神経性射精＋（夜間射精-）；体性射精＋；振動＋；電気性射精＋。 (b)胸腰部の脊髄病変。 反射性勃起＋；心因性勃起-；ただし神経可塑性？ ただしPS-傍脊椎神経節？ 放出＋（PS、神経可塑性OS）；自律神経性射精-；体性射精-；振動-；電気性射精＋。 (c) T10-L1とS2-S3間の脊椎病変。 反射性勃起＋；心因性勃起。 +神経可塑性，OS-勃起神経線維? OSとNANC間のシナプス；PS-傍脊椎神経節；NANCの緊張は保たれ、OSの減少によって勃起する。 放出＋（OSとPS）；自律神経性射精。 – しかし夜間可能；体性射精-；振動-；電気射精＋。 (d) 下部運動ニューロン病変、完全な円錐体病変。 反射性勃起 -; 心因性勃起 +; 神経可塑性，OS-勃起神経線維? OSとNANCのシナプス；PS-傍脊椎神経節はNANCのトーンを維持し、OSの減少により勃起する． 自律神経性射精-ただし夜間可能；体性射精-；振動-；電気射精+.

胸腰部と仙骨中枢の間あるいはレベルの病巣は反射性勃起を起こし、心因性勃起は起こらないはずである。 しかし，これらの患者が心因性勃起を起こすという報告がいくつかある。 考えられる説明としては、神経可塑性、PS-傍脊椎神経節、そして胸腰部以下の患者ではOSトーンの減少があげられる。 射精（自律神経と体性、胸腰部以下の病変の場合は夜間）はなく、振動刺激は反射が中断されるため射精には至らない。しかし、射精のシナプス後線維は無傷であるため電気射精は働く（図2bおよびc）

仙骨中枢以下の病変では心因性勃起はあっても反射勃起はないことがあります。 心因性勃起はOS-勃起神経線維、OSとNANC間のシナプス、PS-傍脊椎神経節またはOSの緊張が低下してNANCの緊張が保たれていることによって観察され、仮説的に説明される。 自律神経性射精は存在しないが、夜間射精は可能である。 体性射精はなく、振動刺激は射精に至らないが、電気射精は成功する（図2d、3a）

(a)lower motor neuron lesion, complete cauda equina lesion.体性射精はない（図2d）。 反射性勃起-；心因性勃起。 +神経可塑性、OS-勃起神経線維? OSとNANCのシナプス；PS-傍脊椎神経節はNANCの緊張を維持、OSの減少により勃起；放出＋（OS、神経可塑性PS）；自律神経性射精。 -、夜間射精可能；体性射精-；振動-；電気射精＋。 (b)両側性陰茎神経病変。 心因性勃起+; 反射性勃起-; 放出+; 自律神経性射精-(おそらく夜間); 体性射精-または+; 電気射精+; 振動- . 挙筋、尿道括約筋、肛門外括約筋など、仙骨に支配されるいくつかの筋肉は、陰核神経と骨盤神経の両方から支配されています。 (c) 胃下垂神経の病変（前方固定，リンパ節郭清，S状結腸切除術，先天性）． 心因性勃起＋；反射性勃起＋；放出＋（PS）；無射精（自律神経）；体性射精＋；振動および電気射精-。 (d) 膀胱結石切除術。 勃起なし；放出なし；無射精（自律神経）；体性射精＋；電気的射精-。 (e)仙骨骨折-悪性腫瘍、直腸手術。 反射性勃起なし；心因性勃起？ 放出＋（OS、神経可塑性PS）；自律神経性射精＋；体性射精＋；振動＋；電気的射精＋。

馬尾の病変により反射性勃起は消失するが心因性勃起は維持される（神経可塑性、OS-勃起神経線維、OSとNANC間のシナプス、PS-傍脊椎神経節、NANC緊張維持、OS減少による勃起など）。 自律神経性射精と体性射精は消失するが、夜間射精は純粋に理論上可能である。 振動刺激は失敗するが、電気射精はほとんどの患者で有効である(図3a)。 両側の陰核神経の完全な病変（仙骨骨折）は非常にまれな疾患です。Alcock症候群は不完全な病変の結果であると考えられ、理論的には心因性勃起の温存、反射勃起の消失、自律神経（求心性はそのまま、求心性はなし）および体性射精（ただし陰茎刺激による二次性ではなく、心因性のみ）が生じます。 振動刺激は射精に至らないが、電気刺激は運動ニューロンが無傷であるため射精に至る（図3a、b）。

胃下垂神経の切除（前方固定、リンパ節郭清、S状結節切除、先天性）は勃起不全に至らないが、理論的には体性射精は保たれているが無精に至る（自律神経性）。 射精は重要な促進因子であり、体内射精が損なわれる場合もある（前立腺切除術後の患者も同様）。 振動刺激も電気射精もうまくいかない（図3c）。

海綿体神経の切除（膀胱前立腺切除術）は、完全な勃起不全と射精の喪失（もちろん、解剖学的理由による自律神経）をもたらす。 体性射精はほとんどの患者で維持されるが、体性射精を得るために射精が必須となる場合もある（図3d）。

両仙骨副交感神経骨盤・勃起神経の損傷（仙骨骨折、悪性腫瘍、直腸手術）では、反射勃起を喪失する。 心因性勃起については文献に記載がないが，すでに述べたような理由で可能性があるかもしれない。 また、体性射精としての自律神経性射精は可能なはずであり（報告は見当たらない）、振動や電気射精の効果が期待される（図3e）

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