Oxidul nitric (NO), un gaz solubil, este o moleculă de semnalizare fiziologică găsită la oameni și la multe alte animale vertebrate. Oxidul nitric endotelial este produs în căptușeala vaselor de sânge, unde afectează tensiunea arterială provocând vasodilatație, care este lărgirea vaselor de sânge. De asemenea, influențează creșterea arterială și răspunsurile imune. Scăderea producției sau disponibilității de oxid nitric endotelial caracterizează boli precum ateroscleroza, unde contribuie la hipertensiune arterială, inflamație și uneori coagularea sângelui.
Întregul sistem circulator, inclusiv arterele, este căptușit cu endoteliu care controlează tensiunea arterială și servește ca o barieră permeabilă selectiv între interiorul vaselor de sânge și mediul extern. Nervii care reglează endoteliul eliberează neurotransmițătorul acetilcolină. Aceasta trimite un semnal celulelor endoteliale pentru a produce NU. Oxidul nitric declanșează vasodilatația, relaxând peretele arterial și provocând scăderea tensiunii arteriale din vas.
O caracteristică centrală a disfuncției endoteliale este incapacitatea vaselor de sânge de a se dilata complet. Când producerea sau eliberarea de oxid nitric endotelial este afectată, urmează vasoconstricția pe măsură ce vasul de sânge se îngustează. Aceasta, la rândul său, provoacă o creștere a tensiunii arteriale. Fără efectele de reglare ale oxidului nitric, celulele imune precum leucocitele proliferează, provocând inflamație cronică. Trombocitele, care reglează coagularea sângelui, proliferează și ele, încep să adere la endoteliu și formează un cheag de sânge care blochează circulația.
Din punct de vedere fiziologic, există multe semnale care induc producția de oxid nitric endotelial în celulele sănătoase. Se crede că rata de trecere a sângelui prin artere și vene este cea mai importantă. Complicațiile obezității, hipertensiunea arterială, nivelurile ridicate de colesterol, bolile genetice și lipsa exercițiilor fizice contribuie la disfuncția endotelială și la scăderea producției de oxid nitric. Exercițiile fizice și aportul redus de grăsimi saturate măresc producția de NO. Aminoacidul arginina este molecula precursoare din care se face NO, astfel încât consumul de alimente bogate în arginină, cum ar fi fasolea și peștele de apă rece, ar putea ajuta la creșterea producției de NO.
Grăsimile sunt împiedicate să se lipească de peretele arterial prin oxid nitric. Cu niveluri ridicate de lipoproteine cu densitate scăzută în sânge, colesterolul este transportat către pereții arterelor. Reducerea nivelurilor de oxid nitric permite colesterolului de acolo să adere. Colesterolul care aderă la pereții vaselor face parte dintr-o reacție în lanț care provoacă deteriorarea endoteliului, ducând la formarea plăcilor fibroase care duc la ateroscleroză. De asemenea, provoacă scăderea producției de oxid nitric endotelial.
Oxidul nitric, sub formă de nitroglicerină, este utilizat pentru a trata angina. Nitroglicerina ingerată pentru a trata durerile de inimă se transformă în NO în organism. Dilată venele, scăzând volumul de muncă cardiac prin reducerea cantității de sânge returnat la inimă în fiecare ciclu cardiac. Inima are apoi mai puțin sânge de pompat.
Alte medicamente stimulează indirect producția și utilizarea de oxid nitric. Erecția penisului este cauzată de semnale de la oxidul nitric pentru dilatarea vaselor de sânge locale. Unele medicamente pentru disfuncția erectilă pot crește semnalizarea de către oxidul nitric către vasele de sânge ale penisului, astfel încât acestea să funcționeze la un volum sănătos, normal.