Η εκσπερμάτιση συνιστά φυσιολογικό μέρος της ανδρικής σεξουαλικής λειτουργίας και αποτελείται από δύο συντονισμένα νευρολογικά αντανακλαστικά: το αντανακλαστικό της έκκρισης και αυτό της εκτίναξης. Ο οργασμός αποτελεί ξεχωριστή λειτουργία αλλά συμβαίνει ταυτόχρονα. Η έκκριση περιλαμβάνει συσπάσεις των σπερματικών κυστιδίων και του προστάτη και έχει ως αποτέλεσμα την αποβολή του σπέρματος και του σπερματικού υγρού στην οπίσθια ουρήθρα. Αυτό προκαλείται από το συμπαθητικό νευρικό σύστημα (T10 – L2). Η εκτίναξη περιλαμβάνει τις παλμικές συσπάσεις των μυών του βολβοσηρραγγωδη και του πυελικού εδάφους με χαλάρωση του εξωτερικού σφιγκτήρα της ουρήθρας. Το αντανακλαστικό της εκτίναξης διαμεσολαβείται από σωματικά νεύρα (S2–4) και εμπλέκεται σε αυτό το συμπαθητικό νευρικό σύστημα με περιορισμένο εθελοντικό έλεγχο του ατόμου. Αυτά τα αντανακλαστικά διεγείρονται από αισθητηριακά ερεθίσματα που λαμβάνουν οι νευρικές απολήξεις της βαλάνου του πέους, τα οποία μεταδίδονται μέσω του ιερού νωτιαίου μυελού στον αισθητήριο εγκεφαλικό φλοιό. Η οδός περιλαμβάνει κεντρικούς σεροτονινεργικούς και ντοπαμινεργικούς νευρώνες με δευτερογενή εμπλοκή χολινεργικών, αδρενεργικών, ωκυτοκινονεργικών και γάμμα αμινοβουτυρικού οξέος (GABA) νευρώνων.
Η ντοπαμίνη και η σεροτονίνη είναι βασικοί νευροδιαβιβαστές. Η ντοπαμίνη προάγει την σπερματική έκκριση και την εκσπερμάτιση μέσω υποδοχέων D2, ενώ η σεροτονίνη είναι ανασταλτική μέσω των υποδοχέων σεροτονίνης (5-HT) 19. Η διέγερση του υποδοχέα 5-HT 2c οδηγεί σε καθυστέρηση της εκσπερμάτισης σε αρουραίους, ενώ η διέγερση των μετασυναπτικών 5-HT 1Α υποδοχέων έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση του χρόνου καθυστέρησης εκσπερμάτισης.
Έχει υποστηριχτεί ότι η ΠΕ οφείλεται σε υπερευαισθησία του 5-HT 2C ή υπερευαισθησία των 5-ΗΤ 1Α υποδοχέων ή και στα δύο. Ο ρόλος της ωκυτοκίνης είναι λιγότερο κατανοητός και έχει βρεθεί ότι έχει διεγερτική επίδραση στην εκσπερμάτιση σε μοντέλα αρουραίων και μειώνει τους χρόνους καθυστέρησης εκσπερμάτισης. Αυτό μπορεί να οφείλεται στη ρύθμιση της δράσης των υποδοχέων 5-ΗΤ1Α.
Η επίδραση των ορμονών είναι λιγότερο σαφής. Ορισμένα ζωικά μοντέλα έχουν δείξει ότι η εγκεφαλική ντοπαμίνη και η σεροτονίνη μπορεί να αλληλοεπιδράσουν με τον άξονα υποθάλαμο-υπόφυση-θυρεοειδής. Για παράδειγμα οι αρουραίοι με υπερθυρεοειδισμό βρέθηκαν να έχουν μικρότερους χρόνους στην πρώτη εκσπερμάτιση σε σύγκριση με τους αρουραίους της ομάδας ελέγχου. Μια μικρή μελέτη από τους Carani et al. βρήκε μια σημαντική συσχέτιση μεταξύ των ανδρών με ΠΕ και του υπερθυρεοειδισμού, η οποία μειώθηκε δραματικά, από 50% σε 15%, μετά τη θεραπεία. Αυτό θα υποστήριζε έναν πιθανό ρόλο για τις θυρεοειδικές ορμόνες στην εκσπερμάτιση. Ωστόσο, άλλες μελέτες έχουν δείξει ότι ο υπερθυρεοειδισμός μπορεί να παίζει ρόλο μόνο στην επίκτητη ΠΕ και πρόκειται για έναν σπάνιο αιτιολογικό παράγοντα.
Μια υπό ανάπτυξη θεωρία σχετικά με την αιτιολογία της ΠΕ αναφέρεται στην πιθανή σύνδεσή της με προστατίτιδα. Μια ερευνητική ομάδα εξέτασε τη συχνότητα εμφάνισης της χρόνιας προστατίτιδας σε 46 άνδρες με ΠΕ και συνέκρινε αυτήν την ομάδα με μια ηλικιακή ομάδα 30 υγιών ανδρών. Η προστατική φλεγμονή και η χρόνια βακτηριακή προστατίτιδα βρέθηκαν σε ποσοστά 56,5% και 47,5% (αντίστοιχα) σε άνδρες με ΠΕ. Επιπλέον, το 28,2% των ανδρών με ΠΕ βρέθηκε να έχει ένα ή περισσότερα κλινικά συμπτώματα προστατίτιδας. Αυτή η μελέτη ακολούθησε αρκετές μελέτες που έχουν επανεξετάσει την επίδραση της θεραπείας της προστατίτιδας στην ΠΕ. Η θεραπεία της προστατίτιδας με ένα μήνα αντιβιοτικής θεραπείας φαίνεται να αυξάνει τους χρόνους καθυστέρησης της εκσπερμάτισης (2,6 φορές) και τον έλεγχο της εκσπερμάτισης ( 83,9%).
Ο μηχανισμός παραμένει ελάχιστα κατανοητός, αλλά έχει προταθεί ότι η φλεγμονή του προστάτη μπορεί να αλλάξει την αίσθηση και επομένως το αντανακλαστικό εκσπερμάτισης. Αν και τα στοιχεία μπορεί να συνεχίζουν να αυξάνονται, η αξιολόγηση του προστάτη φαίνεται να είναι ένα χρήσιμο συμπλήρωμα για την αντιμετώπιση της ΠΕ. Ωστόσο, όπως πάντα, είναι σημαντικό να εξισορροπείται η χρήση αντιβιοτικών για την καλύτερη διαχείριση της αυξανόμενης διεθνούς αντιβιοτικής κρίσης.
