Slāpekļa oksīds (NO), šķīstoša gāze, ir fizioloģiska signālmolekula, kas sastopama cilvēkiem un daudziem citiem mugurkaulniekiem. Endotēlija slāpekļa oksīds veidojas asinsvadu oderējumā, kur tas ietekmē asinsspiedienu, izraisot vazodilatāciju, kas ir asinsvadu paplašināšanās. Tas ietekmē arī artēriju augšanu un imūnās atbildes. Endotēlija slāpekļa oksīda ražošanas vai pieejamības samazināšanās raksturo tādas slimības kā ateroskleroze, kur tas veicina augstu asinsspiedienu, iekaisumu un dažkārt asins recēšanu.
Visa asinsrites sistēma, ieskaitot artērijas, ir izklāta ar endotēliju, kas kontrolē asinsspiedienu un kalpo kā selektīvi caurlaidīga barjera starp asinsvadu iekšpusi un ārējo vidi. Endotēliju regulējošie nervi atbrīvo neirotransmitera acetilholīnu. Tas nosūta signālu endotēlija šūnām, lai izveidotu NO. Slāpekļa oksīds izraisa vazodilatāciju, atslābinot artēriju sienu un izraisot asinsspiediena pazemināšanos traukā.
Endotēlija disfunkcijas galvenā iezīme ir asinsvadu nespēja pilnībā paplašināties. Ja endotēlija slāpekļa oksīda ražošana vai izdalīšanās ir traucēta, asinsvadam sašaurinoties, seko vazokonstrikcija. Tas savukārt izraisa asinsspiediena paaugstināšanos. Bez slāpekļa oksīda regulējošās iedarbības imūnās šūnas, piemēram, leikocīti, vairojas, izraisot hronisku iekaisumu. Arī trombocīti, kas regulē asins sarecēšanu, proliferējas, sāk pieķerties endotēlijam un veido asins recekli, kas kavē asinsriti.
Fizioloģiski ir daudz signālu, kas inducē endotēlija slāpekļa oksīda veidošanos veselās šūnās. Tiek uzskatīts, ka vissvarīgākais ir asiņu plūsmas ātrums caur artērijām un vēnām. Aptaukošanās komplikācijas, hipertensija, augsts holesterīna līmenis, ģenētiskas slimības un fiziskās aktivitātes trūkums veicina endotēlija disfunkciju un slāpekļa oksīda ražošanas samazināšanos. Vingrinājumi un samazināts piesātināto tauku patēriņš palielina NO ražošanu. Aminoskābe arginīns ir prekursoru molekula, no kuras tiek ražots NO, tāpēc, ēdot pārtiku, kas ir bagāta ar arginīnu, piemēram, pupiņas un aukstūdens zivis, var palielināt NO ražošanu.
Slāpekļa oksīds novērš tauku pielipšanu pie artēriju sieniņām. Ja asinsritē ir augsts zema blīvuma lipoproteīnu līmenis, holesterīns tiek nogādāts artēriju sieniņās. Slāpekļa oksīda līmeņa samazināšana ļauj holesterīnam tur pievienoties. Holesterīna pielipšana pie asinsvadu sieniņām ir daļa no ķēdes reakcijas, kas izraisa endotēlija bojājumus, kā rezultātā veidojas šķiedru plāksnes, kas izraisa aterosklerozi. Tas arī samazina endotēlija slāpekļa oksīda veidošanos.
Slāpekļa oksīdu nitroglicerīna veidā lieto stenokardijas ārstēšanai. Nitroglicerīns, kas uzņemts, lai ārstētu sirds sāpes, organismā pārvēršas par NO. Tas paplašina vēnas, samazinot sirds slodzi, samazinot asins daudzumu, kas tiek atgriezts sirdī katrā sirds ciklā. Tad sirdij ir mazāk asiņu, ko sūknēt.
Citas zāles netieši stimulē slāpekļa oksīda ražošanu un lietošanu. Dzimumlocekļa erekciju izraisa slāpekļa oksīda signāli, kas paplašina vietējos asinsvadus. Dažas erektilās disfunkcijas zāles var palielināt slāpekļa oksīda signālu pārraidi uz dzimumlocekļa asinsvadiem, lai tie darbotos veselīgā, normālā tilpumā.