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陰莖動脈來源于陰部內動脈，是陰莖的主要供血來源.陰莖動脈穿過尿生殖隔，進入陰莖海綿體前分為三支成對的陰莖動脈主干。
1.陰莖背動脈 進入陰莖深筋膜的深面和白膜的淺面，在陰莖背神經中間和背深靜脈兩側走行，供應陰莖和尿道海綿體。
2.陰莖深動脈 又稱海綿體動脈，穿過尿生殖隔，進入至陰莖腳部，沿著陰莖海綿體內走行供應陰莖絕大部分血液。
3.尿道球動脈 供應尿道海綿體，以縱方向在尿道海綿體的腹側走，其終末支毛細動脈則進入到陰莖海綿體問隙內與其交通。
(二)陰莖靜脈
陰莖的靜脈血流可分為三組:表淺的、中層的和深部的靜脈回流系統(tǒng)。
1.陰莖的表淺靜脈回流系統(tǒng) 陰莖背淺靜脈是皮下小靜脈，匯集陰莖皮膚、皮下、陰囊、精索小靜脈血流并注入兩側大隱靜脈、陰部靜脈叢及腹下靜脈或其他腹壁靜脈回流到下腔靜脈。
2.中層的靜脈回流系統(tǒng) 中層的靜脈系統(tǒng)位于陰莖筋膜陰莖海綿體白膜之間，稱為陰莖背深靜脈，其主干沿兩條陰莖海綿體之間背側的中線線溝內向近端走行，主要引流來自陰莖龜頭、尿道海綿體和部分陰莖海綿體(主要是遠端)的血液。
3.陰莖的深層靜脈回流系統(tǒng) 深層靜脈來自于3條海綿體回流的血液。所有深靜脈的主要分支都具有較厚的肌性管壁，往往容易與動脈血管相混淆，所以在結扎前應仔細鑒別。
(三)陰莖的神經
陰莖的勃起功能有賴于陰莖的循環(huán)系統(tǒng)和神經系統(tǒng)的健全，陰莖有兩種神經分布，即植物性神經(交感和副交感神經)及軀體神經(感覺和運動神經)。
1. 副交感神經來源于骼s2到s4中間外側細抱柱。其節(jié)前神經與交感神經在盆叢匯合，再發(fā)出分支支配直腸、膀朧、前列腺、后尿道和陰莖海綿體。在前列腺和尿道手術時應避免損傷而導致醫(yī)源性陽萎。
2.交感神經纖維來自T1--T2，通過主動脈前叢和腹交感鏈下行至腹下神經叢，其分支與副交感神經會合形成海綿體神經。功物試驗證實、刺激海綿體神經和盆從時可誘發(fā)勃起。但刺激腹神經或交感干時可導致腫脹的陰莖萎軟，說明刺激骸部副交感神經陰莖可允血脹大，而刺激胸腰部交感神經則使陰莖萎軟。
3.軀體感覺神經起源于陰莖皮膚、陰莖頭、尿道和海綿體內的感覺神經感受器，會聚成陰莖背神經束并與其他神經匯合成為明部內神經，通過s2一S1神經根至脊髓。
4.軀體運動神經來自于髓神經的陰部神經，成對的與陰莖動脈一起走行，穿過坐骨大孔，進入盆腔，支配尿道和尿道海綿體。
5.以及形成陰莖背神經。深部分支支配球海綿體肌和坐骨海綿體肌。坐骨海綿體肌收縮可壓迫并增粗陰莖海綿體，使海綿體內壓高達數(shù)十千帕(kpa)，達到堅硬勃起。球海綿體肌節(jié)律收縮使精液通過尿道排出體外。
