Opkomst en ondergang: Het erectieproces

De fasen van de mannelijke seksuele reactie hebben onderscheidende fysiologische kenmerken (Lue T et al. 2004a), waaronder het erectieproces dat een voortdurende reeks neurovasculaire gebeurtenissen is die plaatsvinden binnen een normaal hormonaal milieu (voornamelijk een passend niveau van serum testosteron) en met een intacte psychologische instelling.

Vertaling? Een erectie ontstaat niet op verzoek met een vingerknip. Verschillende systemen in het lichaam en de geest werken samen om een erectie te produceren. De anatomie van de penis is de basis, maar een erectie heeft nog enkele andere voorwaarden: een intact neurovasculair systeem, geen medische of psychogene verstoring, vertrouwen, intimiteit, ontvankelijkheid, opwinding en fysieke aantrekkingskracht. Er is ook fysieke en psychologische stimulatie nodig. Als een van de betrokken mechanismen faalt, kan het moeilijk of onmogelijk worden een erectie te krijgen of te behouden, wat leidt tot erectiestoornissen (ED).

Wat is de normale mannelijke seksuele respons?

De normale mannelijke reactie op seksuele mogelijkheden, zoals oorspronkelijk beschreven door Masters en Johnson (1970), bestaat uit vijf fasen: verlangen, opwinding, plateau, orgasme en refractie, en wel als volgt:

1. Een gezonde en seksueel functionele man, die mentaal is voorbereid op en geïnteresseerd in seksuele activiteit, voelt het verlangen om aan vrijen te doen.
2. Wanneer dat verlangen gepaard gaat met seksuele stimulatie, ontstaat opwinding. De man wordt opgewonden en zijn penis wordt stijf. Bovendien nemen zijn hartslag en bloeddruk en tepelgevoeligheid toe, en worden zijn testikels verheven.
3. De opwinding neemt toe en de man bereikt een hoog plateau van seksueel genot dat gepaard gaat met fysiologische veranderingen zoals snelle ademhaling, verdere verhoging en zwelling van de testikels, en algemene spierontspanning. Er kan een blos of zelfs uitslag zijn op verschillende delen van zijn lichaam, en een lichte urethrale afscheiding uit de klieren van Cowper.
4. Het plateau wordt gevolgd door zaadlozing en ejaculatie, samen met verschillende geassocieerde sensaties die in zijn hersenen als aangenaam worden ervaren, het zogenaamde orgasme.
5. De laatste fase is de refractaire periode, die wordt gekenmerkt door het verlies van zijn erectie en het geleidelijk verdwijnen van alle andere fysiologische tekenen van opwinding, en waarin geen erectie of orgasme kan optreden. De duur van deze fase hangt onder meer af van de leeftijd van de man, het tijdstip van zijn laatste geslachtsgemeenschap en ejaculatie, de mate van latere seksuele stimulatie, en zijn fysieke en psychologische toestand.

Als er zoveel voorwaarden zijn voor een erectie, hoe kan een erectie dan ontstaan tijdens de slaap of bij mannen met een dwarslaesie of verlamming?

Er zijn drie verschillende soorten erecties. Een psychogene erectie wordt begonnen door fantasierijke, visuele, olfactorische, tactiele of auditieve stimulatie. Een reflexogene erectie daarentegen ontstaat door directe stimulatie van de genitaliën; dit is ook het type erectie dat reflexmatig kan optreden bij dwarslaesiepatiënten (ook al zijn ze zich door het letsel, de ziekte of de misvorming van hun ruggenmerg niet noodzakelijkerwijs bewust van stimulatie, of een erectie, of voelen ze die niet). De derde soort, nachtelijke erectie, ontstaat herhaaldelijk tijdens perioden van snelle oogbewegingen (Remslaap), meestal in de vroege ochtend voor het ontwaken.

Nachtelijke erectie is een soort verkeerde benaming, omdat REM gerelateerde erecties ook kunnen voorkomen bij een man die overdag langere tijd slaapt. Erecties tijdens de slaap dienen als een natuurlijk fysiologisch middel om de caverneuze weefsels van de corpora goed van zuurstof te voorzien. Ze komen twee tot vijf keer per nacht voor en duren elk ongeveer 20 minuten, meestal afnemend met de leeftijd in aantal, duur en intensiteit.

Psychogene erecties verschillen neurologisch van reflexogene en nachtelijke erecties wat betreft het ontstaan en het behoud ervan, maar het uiteindelijke neurologische traject is hetzelfde, en de vasculaire gebeurtenissen in de penis zijn meestal vergelijkbaar.

Is er een aan/uitschakelaar voor de erectie?

Niet precies. Maar de hersenen zijn ongetwijfeld het belangrijkste menselijke geslachtsorgaan. Bij de man ontvangen en verwerken de hersenen niet alleen erotische prikkels – aanraking, zicht, geluid, geur, smaak en gedachten – maar ze coördineren ook de stappen die essentieel zijn voor de ontwikkeling van de erectie door boodschappen (neurale impulsen) via het zenuwstelsel naar de penis te sturen.

Ik bekijk het zo: als een man wakker en alert is en geen seksuele stimulatie krijgt, sturen zijn hersenen voortdurend signalen naar de penis om geen erectie te krijgen. Als de hersenen, om wat voor reden dan ook, stoppen met het sturen van deze remmende signalen, of de signalen worden niet goed doorgegeven door het ruggenmerg of andere zenuwen, zal er waarschijnlijk een ongevraagde erectie ontstaan. De hersenen zijn dus de belangrijkste regelaar die de ontwikkeling van een erectie vergemakkelijkt of afremt.

Studies die spectroscopische MRI's maken tijdens seksuele opwinding en erectie hebben aangetoond dat de hersenen meerdere centrale sekscentra bevatten. De prominentste daarvan bevinden zich in de paraventriculaire mediale dorsale kern van de thalamus en de mediale preoptische kern van de hypothalamus. De sekscentra ontvangen, integreren en verwerken erotische prikkels van het lichaam en de zintuigen. Het evenwicht tussen pro-erectiele en anti-erectiele prikkels in de sekscentra van de hersenen bepaalt de boodschap of instructie die via neurotransmitters naar het lichaam wordt teruggestuurd.

Hoeveel stimulatie is nodig voor een erectie?

Het soort en de hoeveelheid erotische stimulatie die nodig is om een erectie op te roepen verschilt van man tot man, en ook met de leeftijd.

Adolescenten en jongvolwassen mannen hebben meestal geen problemen om een erectie te krijgen, die kan optreden met (of zonder) minimale seksuele stimulatie. Een gezonde 18-jarige kan bijvoorbeeld een erectie krijgen door gewoon te fantaseren of door andere contactloze seksuele prikkels. Jonge mannen kunnen in korte tijd twee of drie volledige seksuele ontmoetingen hebben, van erectie tot orgasme, waarbij weinig of geen voorspel nodig is. Hoewel progressieve veranderingen in de seksuele respons van een man gewoonlijk optreden tegen de leeftijd van 30 jaar, kan hij nog gemakkelijk een erectie ontwikkelen tijdens het zoenen of het voorspel. Na zijn vijftigste heeft hij echter meestal meer directe seksuele stimulatie nodig om een stevige erectie te krijgen.

Deze geleidelijke vertraging van de seksuele respons naarmate de man rijper en sentimenteler wordt, heeft zijn voordelen. Vaker wel dan niet worden het liefdesspel en de seksuele relatie zinvoller en aangenamer. Op oudere leeftijd is een gezonde man meestal in staat een goede erectie te behouden, maar heeft hij tijdens het voorspel meer tijd nodig om er een te krijgen. (Merk echter op dat spontane erecties tijdens de slaap op elke leeftijd voorkomen.)

Ik moet benadrukken dat elke man, ongeacht zijn leeftijd, voor een erectie over het algemeen een zorgeloze, ontspannen sfeer nodig heeft – dat betekent geen prestatie-eisen.

Hoe bereikt seksuele stimulatie de hersenen?

Talrijke sensorische receptoren in de eikel, penishuid, urinebuis en corpora cavernosa – maar niet in het corpus spongiosum – komen samen in de nervus dorsalis van de penis, die zich verbindt met de nervus pudendal in het bekken en het perineum (het gebied tussen de basis van de penis en de anus). Via de nervus pudendal worden de penissensaties doorgegeven aan een erectiecentrum, de kern van Onuf genaamd, in het sacrale ruggenmerg. Dit erectiecentrum geeft op zijn beurt de neurale informatie door aan de centrale sekscentra van de hersenen, die ook seksuele/erotische stimulatie ontvangen van de zintuigen en de rest van het lichaam. Zoals eerder opgemerkt, bepaalt de balans tussen pro-erectiele en anti-erectiele prikkels in de sekscentra van de hersenen of er wel of niet een erectie ontstaat.

Hoe beïnvloeden de hersenen dan de reactie van het lichaam?

Wanneer een gezonde man wordt opgewonden door erotische prikkels en de pro-erectiele prikkels voldoende zijn voor de sekscentra van zijn hersenen om de ontwikkeling van een erectie op gang te brengen, geven de sekscentra de neurotransmitters dopamine en oxytocine vrij. Deze ondervangen het anti-erectiele effect van de neurotransmitters noradrenaline en serotonine en remmen zo de gebruikelijke vaatvernauwende werking van het sympathische zenuwstelsel op de penisslagaderen (Lue T et al. 2004a). Dopamine en oxytocine activeren verder de kern van Onuf, het erectiecentrum van het ruggenmerg.

Van daaruit brengen parasympathische zenuwen de neurale impulsen via de caverneuze zenuwen naar de penis, waardoor nog meer chemische stoffen vrijkomen die actief betrokken zijn bij het opwekken van een erectie door middel van penisverwijdering. Extra parasympathische stimulatie via de nervus pudendal zorgt ervoor dat de ischiocavernosa spieren rond de corpora cavernosa samentrekken, waardoor de stijfheid van de erectie toeneemt. De nervus pudendal brengt ook gevoelens van seksueel genot en orgasme van de penis terug naar de hersenen.

Bij een reflexogene erectie verloopt het proces echter iets anders. Directe seksuele stimulatie stuurt neurale impulsen via de dorsale zenuw van de penis naar het spinale erectiecentrum; van daaruit gaat de stimulatie via de parasympathische en caverneuze zenuwen terug naar de penis, zonder door de hersenen te worden gemoduleerd.

Wat hebben zenuwen en chemicaliën te maken met de bloedtoevoer naar de penis?

Neurobiochemische processen op moleculair niveau liggen ten grondslag aan de fysiologie van de erectie. Tijdens seksuele opwinding veroorzaakt de eerder beschreven parasympathische zenuwstimulatie van het penisweefsel het vrijkomen van neurotransmitters en andere chemische stoffen uit de zenuwuiteinden en het vasculaire endotheel (de bekleding van de slagaders en sinussen) in de penis. Deze chemicaliën veroorzaken ontspanning van de gladde spieren en verwijding van de caverneuze bloedvaten en hun zijrivieren, de helicine-slagaders, die de vasculaire sinussen in de corpora cavernosa van bloed voorzien. De gesynchroniseerde verwijding van deze vaten en sinussen veroorzaakt tumescentie door verhoging van de bloedstroom naar de penis.

Binnen de corpora scheiden de uiteinden van niet-adrenerge/noncholinerge zenuwen de neurotransmitters acetylcholine en stikstofmonoxide (NO) af. Ook kan NO vrijkomen uit de vasculaire sinussen. NO kan ook vrijkomen uit het vasculaire endotheel. NO wordt in het lichaam geproduceerd door de werking van het enzym stikstofoxidesynthase op de stof L-arginine in aanwezigheid van voldoende dihydrotestosteron. NO is de chemische stof die als hoofdverantwoordelijk wordt beschouwd voor de vaatverwijding bij een erectie. Het kan ook betrokken zijn bij het opslaan en doorgeven van neurale impulsen in het ruggenmerg en de bekkenzenuwen.

Het lijkt erop dat het zuurstofgehalte van het penisweefsel en het testosteronniveau in de bloedbaan ook van grote invloed zijn op de afscheiding van NO. Daarom kan elke obstructie van de penisvaten die een normale toevoer van zuurstofrijk bloed naar het penisweefsel verhindert, de afscheiding van NO schaden en leiden tot ED.

NO dringt door in de gladde spiercellen in de wanden van de penisslagaders en holtes waar het het enzym guanylaatcyclase stimuleert om de van nature voorkomende verbinding guanosinetrifosfaat om te zetten in een andere stof die nodig is voor de erectie, namelijk cyclisch guanosinemonofosfaat (cGMP). CGMP, een krachtige gladde spierverslapper en vasodilatator, ontspant de vaten door de hoeveelheid calcium in de spiercellen te verlagen, waardoor de spiertonus afneemt.

Door de resulterende verwijding van de penisvaten stroomt er snel bloed in de penis met een hoog volume en een geleidelijk toenemende druk. Deze druk kan hoger zijn dan de systolische druk (bloeddruk tijdens hartcontracties) in de rest van de perifere slagaders van het lichaam. De caverneuze weefsels raken verzadigd met bloed dat in de penis blijft omdat de penisaders worden samengedrukt, en met de bijbehorende samentrekking van de penisspieren wordt een erectie bereikt en in stand gehouden (zie het volgende hoofdstuk).

Andere stoffen, waaronder vasoactieve intestinale peptide (VIP), calcitonine-gen-gerelateerde peptide, adenosine, cyclisch adenosinemonofosfaat, adenosinetrifosfaat en prostaglandine El, zijn eveneens betrokken bij het erectieproces. Andere kunnen nog worden geïdentificeerd; er is bijvoorbeeld kortgeleden ontdekt dat activering van calciumgevoelige paden bijdraagt tot slappe penis, terwijl hun deactivering bijdraagt tot erectie.

Zou het niet eenvoudiger zijn als de penisslagaders altijd wijd open zouden staan?

Als dit het geval zou zijn, zou de penis in een constante staat van erectie verkeren. Dit zou behoorlijk pijnlijk kunnen zijn, om nog maar te zwijgen van gênant en potentieel gevaarlijk.

Hoe maakt een verhoogde bloedstroom de penis stijf?

Voorafgaand aan opwinding, wanneer de penis volledig slap is en de slagaders en sinussen zijn samengetrokken, is de bloedstroom in de penis laag, ongeveer 1-2 milliliter per minuut, maar wanneer seksuele stimulatie en opwinding leiden tot vasodilatatie van de penis, neemt de bloedstroom in de penis toe tot ongeveer 90 milliliters per minuut.

Deze verhoogde instroom naar de corpora zwelt de penis op, die tumescent wordt: langer en dikker, maar nog niet hard. Naarmate er meer bloed in de penis stroomt en de zwellichamen (voornamelijk de cavernosa) voller worden, verdichten de verwijde penissondes de aderen van de penis tegen de tunica albuginea. Deze compressie vermindert de veneuze uitstroom van de penis drastisch, waardoor het bloed in de penis wordt opgesloten.

Als er meer bloed binnenkomt dan er uitgaat, neemt de druk in de penis toe en duwt deze in alle richtingen – net als een opgeblazen ballon – en als gevolg van deze druk wordt de verstopte penis recht, lang en breed en krijgt hij een stevige erectie. Zodra de penis vol is, neemt de bloedstroom zowel in als uit de corpora af tot een minimum en stopt dan volledig als de ischiocavernospieren samentrekken, waardoor een stijve erectie wordt gehandhaafd (zie figuur 4.1).

Mechanisme van het erectieproces

Figuur 4.1: Mechanisme van het erectieproces (met dank aan Alexander Balmaceda)

Ontwikkelt een man een erectie telkens wanneer zijn penisslagaders uitzetten?

In principe wel, met een belangrijk voorbehoud: zijn slagaders moeten gezond zijn, en er mag geen abnormaal bloed uit de penis lekken via de aderen. Zoals eerder beschreven, wordt een erectie niet alleen veroorzaakt door een verhoogde arteriële bloedstroom in de penis, maar ook door een verminderde uitstroom van de venen in de penis. (Als deze afvoer te lang en te sterk afneemt, kan een te langdurige erectie of priapisme een ernstig probleem vormen.)

Wat is de normale duur van de erectie voor de zaadlozing?

De tijd dat een man een erectie kan behouden is een belangrijk aspect van zijn normaal seksueel functioneren. De meeste jonge mannen kunnen een stevige erectie minstens 5-15 minuten aanhouden, en sommigen meer dan een half uur. Gemiddeld kunnen de meeste mannen na penetratie hun erectie ongeveer 8-10 minuten volhouden voordat ze klaarkomen. Het aantal orgasmen dat men achtereenvolgens beleeft tijdens de geslachtsgemeenschap verschilt ook van man tot man. De meesten zijn tevreden met een orgasme per seksuele ontmoeting, maar anderen hebben er meerdere nodig voor totale bevrediging. Medisch gezien, en bij afwezigheid van enige seksuele disfunctie, zijn al deze mannen zogenaamd normaal.

Wat veroorzaakt het einde van een erectie?

Na een orgasme en ejaculatie, of wanneer erotische fysieke en psychologische stimulatie ophoudt, vernauwen de slagaders en sinussen van de penis zich tot hun normale diameter, worden de aderen gedecomprimeerd, en lijdt de ongehinderde afvoer van bloed uit de penis tot het verlies van de erectie en de terugkeer van slapheid.

Zoals eerder beschreven, wordt de verwijding van de penisslagaders en vaatzones voornamelijk geregeld door het nitrergische systeem, gebaseerd op de afscheiding van neurotransmitters en vasodilatoren (NO, acetylcholine, cGMP en dergelijke) door het parasympathische zenuwstelsel en de vaatwand. De vernauwing van de penisslagaders en sinussen wordt daarentegen voornamelijk geregeld door het vipergenesysteem dat afhankelijk is van VIP, van de afscheiding van de vaatvernauwende hormonen adrenaline en noradrenaline door het sympathische zenuwstelsel, en van bèta-2 adrenerge receptoren om de penisslagaders en sinussen gedeeltelijk gesloten te houden.

Andere stoffen, endothelinen genaamd, die door de bekleding van de vaten worden afgescheiden, kunnen ook bijdragen tot de vernauwing van de penisvaten. Ook chemische stoffen als prostaglandine F2a, prostanoïden en angiotensine II spelen een rol. Deze vasoconstrictieve stoffen herstellen de normale weerstand tegen verhoogde bloedstroom in de penisslagaders en sinussen, waardoor een volgende erectie gedurende de refractaire periode wordt voorkomen. Zoals eerder opgemerkt, duurt deze periode enkele minuten tot enkele uren, afhankelijk van de leeftijd van de man en andere factoren.

Activiteit van VIP, endothelinen en noradrenaline kan in feite ten grondslag liggen aan psychogene ED, omdat ze de penisslagaders en sinussen samentrekken in reactie op stress, angst en andere psychologische of emotionele factoren.

Wat gebeurt er als het bloed in de penis gevangen blijft en de erectie aanhoudt?

Een aanhoudende, mogelijk pijnlijke erectie die niet gepaard gaat met aanhoudend seksueel verlangen of plezier, wordt priapisme genoemd. Dit kan meer dan vier uur duren en kan schade aan de penis veroorzaken als het niet wordt behandeld.

Voor een goede behandeling is het belangrijk om vast te stellen of het gaat om een lage of hoge stroom priapisme. Van de twee komt het low-flow of ischemische type, als gevolg van een beknelling van bloed in de corpora cavernosa met een verminderde uitstroom van bloed door de aderen, vaker voor. Intracorporele injectie van vasodilatatoren is de voorkomendste oorzaak van priapisme met lage stroom. Andere oorzaken volgen:

• Aandoeningen die leiden tot vertraging en dichtslibben van het bloed in de vasculaire sinussen van de penis (bijvoorbeeld hematologische ziekten zoals sikkelcelanemie, leukemie, multipel myeloom, trombofilie, polycythemie of thalassemie)
• Bepaalde antihypertensieve, antipsychotische, anticoagulerende en recreatieve geneesmiddelen
• Bepaalde neurologische aandoeningen
• Trauma aan het perineum door straddle letsel of fietsen
• Lokaal invasieve of uitgezaaide kanker (zoals van de blaas, prostaat, urethra, long of nier) waarbij de penis betrokken is

In sommige gevallen kan zelfs een grondige evaluatie de oorzaak van het priapisme niet vaststellen.

Als het gaat om het type met lage bloedstroom, toont Doppler ultrasonografie aan dat er geen bloedstroom is in de vasculatuur van de penis, en analyse van een monster van het donkere bloed uit de corpora toont een laag zuurstofgehalte met acidose (ophoping van zuur). Onbehandeld kan deze noodsituatie leiden tot slechte oxygenatie van het penisweefsel, celdood en ernstige littekenvorming.

De behandeling van priapisme met lage flow hangt af van de duur, de etiologie (indien bekend) en de ernst van de symptomen. De eerste maatregelen – die meestal niet erg succesvol zijn – omvatten ijspakkingen, kalmerende middelen, pijnstillers (tegen pijn), intranasale zuurstof en orale terbutaline (een vasoconstrictor). De volgende stappen zijn, indien nodig, de aspiratie van bloed uit de corpora; intrakorporale injectie van vasoconstrictoren zoals fenylefrine, epinefrine of aramine; en/of manuele compressie van de penis gedurende enkele minuten, wat goede resultaten kan opleveren. Als deze niet werken, of als het priapisme na een periode van ontspanning terugkeert, wordt een van de verschillende chirurgische technieken gebruikt om het bloed van het aangetaste corpus cavernosum naar het corpus spongiosum (dat niet bij de pathologie betrokken is) of naar de ader saphenosum in het bovenbeen te leiden.

Hoge stroom priapisme is meestal het gevolg van een stomp trauma aan de penis of het perineum. In deze gevallen is de abnormale erectie meestal zachter en pijnloos; het opgezogen bloed is helderrood, goed van zuurstof voorzien en niet zuur; en Doppler ultrasonografie toont voldoende doorbloeding van de penis. Priapisme met hoge bloedstroom vereist geen noodmaatregelen en kan spontaan verdwijnen zonder behandeling of gewoon door handmatige compressie van de penis. Maar als het aanhoudt, kan embolisatie (afsluiting door littekenoplossingen of spoelen) of chirurgische ligatie (afbinden) van het bloedende penisvat worden uitgevoerd, met uitstekende resultaten.

Stotterend priapisme is een term voor het frequente terugkeren van laag stroom priapisme na een aanvankelijk succesvolle therapie. Verschillende orale geneesmiddelen, zoals Bicalutamide, Baclofen, Ketokonazol, Flutamide, "gonadotropine releasing hormone" (GnRH) agonisten (die de werking van GnRH nabootsen), en digoxine, zijn effectief gebleken bij het voorkomen van stotterend priapisme. Recentelijk zijn ook twee van de fosfodiësterase type 5-remmers (Viagra – sildenafil, en Cialis – tadalafil) met succes voor dit doel gebruikt. In zeldzame gevallen die niet reageren op conservatieve niet-chirurgische maatregelen, kan de patiënt worden geïnstrueerd om zijn penis te injecteren met een vaatvernauwende stof wanneer een langdurige onwillekeurige erectie optreedt, of hij kan een chirurgische shunt nodig hebben, zoals eerder beschreven.

Als ED zich ontwikkelt als gevolg van priapisme of een operatie voor priapisme, kan een penisprothese worden ingebracht.