直肠的神经非常丰富，直肠壁为植物神经支配，同时直肠粘膜下有大量的传入神经感受器，因此直肠的感觉特性是对压力和肠容物的刺激反应很快；能激起排便欲。但对针刺、刀割则反应迟钝，主要是肠壁内缺乏脊神经的神经感受器。

  直肠充胀引起外括肌收缩是脊神经反射活动和大脑皮层参加的随意性动作，因此手术中损伤神经，即使肌肉是完好的，也能产生排便失禁现象。如果损伤直肠内的神经感受器，也将导致感觉性肛门失禁的发生。故很多学者主张，在直肠切除术时，须保留直肠末段即肛缘以上不得少于8厘米的肠管，目的是保护肛门直肠的自制排便功能。