人类学家经过多年研究，提出了两种理论：
保护学说：少女的阴道壁比较薄，卵巢发育尚未成熟，处女膜对阻挡病菌入侵，保护内生殖系统、维护生育能力，具有十分重要的作用。
性选择说：处女膜的功能在于选择男性中的强者，使优良的精子进入阴道受孕，具有重要的进化意义。在远古洪荒年代，人类性结合的随意性很大，而处女膜的存在，可以防止性功能低下的男人对女性的侵占。性功能与体力之间有一定的关联，体力弱者性功能通常也比较低下。处女膜形成一道检验关卡，破“关”者入，才可以给后代留下自己的基因。
处女膜的三个变化阶段
少女时代：
处女膜覆盖在阴道近外口处，大约1～2毫米厚，中间有一个小孔，叫“处女膜孔”，直径约为1厘米，通常为圆形、椭圆形或锯齿形；有的呈半月形，膜孔偏于一侧；有的为隔形孔，有两个小孔作上下或左右并列；有的有很多分散的小孔，就像筛子。
月经时，经血通过这个小孔排出体外。如果膜上没有小孔，则每月的经血被阻挡，在阴道积聚，并向上扩展到子宫腔和输卵管，甚至流入腹腔中，造成输卵管破损，肠管粘连，腹腔感染，医学上称作“处女膜闭锁”，必须施行妇科手术。
在我们青春期前，由于卵巢分泌的雌激素少，阴道粘膜薄、皱壁少、酸度低、抵抗力弱，处女膜具有阻拦细菌入侵阴道的作用。青春期以后，随着卵巢的发育，体内雌激素增多，阴道抵抗力加强，处女膜也就失去了作用。
初夜：
初次性交，处女膜被顶破而形成裂口，并造成出血。
由于处女膜形态各异，破裂的程度会有很大差别。有两个孔的中隔形处女膜出血较多，伴有比较剧烈的疼痛。唇形处女膜则出血很少，几乎无痛感。较厚且弹性很好的伞形处女膜有可能完全不破裂！
据美国妇科医师的调查，约有30%的女性在第一次性交时没有出血。这30%之中包括弹性较强的伞形处女膜，它可能会在多次性交后或在某次比较疯狂的性爱之旅后才会破裂，但未必出血。还包括极易破裂的多孔筛形处女膜，它可能在初次性交前就已经因各种原因而破裂了。
生育后：
由于胎儿经阴道娩出，处女膜进一步破损。有时仅留下几个残存的突起，叫处女膜痕。剖腹产分娩则不会发生这种变化。
尽管现代人的处女情结已逐渐淡化，但仍有众多的男性希望自己是和女朋友或妻子第一个发生性关系的男人，所以，处女膜修补术就应运而生。
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