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La erección del pene es el signo más visible de la excitación sexual masculina. Es debida a la acumulación de sangre en los tejidos esponjosos del mismo.

De los cinco periodos en que se divide la respuesta sexual masculina -deseo sexual, excitación, fase de meseta, orgasmo y resolución - la erección se produce durante la fase de excitación, y se mantiene hasta la resolución.

El primer estímulo que provoca la reacción nace del cerebro, que envía un mensaje hacia las células nerviosas del pene que estimulan la liberación de óxido nítrico, una sustancia química que dilata los vasos que suministran sangre al órgano sexual. Este estímulo cerebral surge de una zona del hipotálamo conocida como núcleo paraventircular.

El óxido nítrico liberado facilita la dilatación de las cámaras centrales del tejido esponjoso del pene, que se llenan de sangre. Además, los mensajes que trasmite el cerebro a través de la médula espinal, facilitan e incrementan este drenaje de sangre hasta el pene.

Sin embargo, esto en principio es insuficiente, ya que si el pene sólo se llenara de sangre, el miembro se hincharía, pero no tendría la rigidez típica de la erección. El segundo paso es retener la sangre dentro del pene, y esto se consigue gracias a una constricción de las venas, que impide que la sangre abandone el pene y la retiene dentro de los cuerpos cavernosos de éste.

Sin embargo, no se puede reducir la la erección a un puro mecanismo físico ya que en su origen intervienen también múltiples factores psicológicos. Aparte de su mecanismo físico, la excitación que inicia la erección nace del cerebro y, evidentemente, problemas como el estrés, la ansiedad, o la depresión, afectan a la erección, aunque los mecanismos físicos no tengan, a priori, ningún problema.

La imposibilidad en conseguir una erección que permita culminar la relación sexual se conoce como disfunción eréctil, y es el médico (andrólogo o urólogo) el que debe determinar si existe una patología físca responsable y cual es el mejor tratamiento.