Nitric oxide (NO), gas larut, adalah molekul sinyal fisiologis yang ditemukan pada manusia dan banyak hewan vertebrata lainnya. Nitric oxide endotel diproduksi di lapisan pembuluh darah, yang mempengaruhi tekanan darah dengan menyebabkan vasodilatasi, yaitu pelebaran pembuluh darah. Ini juga mempengaruhi pertumbuhan arteri dan respon imun. Penurunan produksi atau ketersediaan oksida nitrat endotel mencirikan penyakit seperti aterosklerosis, di mana ia berkontribusi terhadap tekanan darah tinggi, peradangan dan terkadang pembekuan darah.
Seluruh sistem peredaran darah, termasuk arteri, dilapisi dengan endotelium yang mengontrol tekanan darah dan berfungsi sebagai penghalang selektif permeabel antara bagian dalam pembuluh darah dan lingkungan eksternal. Saraf yang mengatur endotelium melepaskan neurotransmitter asetilkolin. Ini mengirimkan sinyal ke sel endotel untuk membuat NO. Oksida nitrat memicu vasodilatasi, relaksasi dinding arteri dan menyebabkan tekanan darah di pembuluh turun.
Gambaran utama dari disfungsi endotel adalah kegagalan pembuluh darah untuk melebarkan sepenuhnya. Ketika produksi atau pelepasan nitrit oksida endotel terganggu, terjadi vasokonstriksi saat pembuluh darah menyempit. Hal ini pada gilirannya menyebabkan peningkatan tekanan darah. Tanpa efek pengaturan oksida nitrat, sel-sel kekebalan seperti leukosit berkembang biak, menyebabkan peradangan kronis. Trombosit, yang mengatur pembekuan darah, juga berkembang biak, mulai menempel pada endotelium dan membentuk bekuan darah yang menghalangi sirkulasi.
Secara fisiologis, ada banyak sinyal yang menginduksi produksi oksida nitrat endotel dalam sel sehat. Kecepatan darah yang melewati arteri dan vena diyakini sebagai yang paling penting. Komplikasi obesitas, hipertensi, kadar kolesterol tinggi, penyakit genetik dan kurang olahraga semuanya berkontribusi pada disfungsi endotel dan penurunan produksi oksida nitrat. Olahraga dan pengurangan asupan lemak jenuh meningkatkan produksi NO. Asam amino arginin adalah molekul prekursor dari mana NO dibuat, jadi makan makanan yang kaya arginin, seperti kacang-kacangan dan ikan air dingin, dapat membantu meningkatkan produksi NO.
Lemak dicegah menempel ke dinding arteri oleh oksida nitrat. Dengan kadar lipoprotein densitas rendah yang tinggi dalam aliran darah, kolesterol dibawa ke dinding arteri. Mengurangi kadar oksida nitrat memungkinkan kolesterol di sana untuk menempel. Kolesterol yang menempel pada dinding pembuluh darah merupakan bagian dari reaksi berantai yang menyebabkan kerusakan pada endotel, mengakibatkan pembentukan plak fibrosa yang mengarah pada aterosklerosis. Hal ini juga menyebabkan penurunan produksi oksida nitrat endotel.
Oksida nitrat, dalam bentuk nitrogliserin, digunakan untuk mengobati angina. Nitrogliserin yang dicerna untuk mengobati sakit jantung diubah menjadi NO dalam tubuh. Ini melebarkan pembuluh darah, mengurangi beban kerja jantung dengan mengurangi jumlah darah yang kembali ke jantung di setiap siklus jantung. Jantung kemudian memiliki lebih sedikit darah untuk dipompa.
Obat lain secara tidak langsung merangsang produksi dan penggunaan oksida nitrat. Ereksi penis disebabkan oleh sinyal dari oksida nitrat untuk melebarkan pembuluh darah lokal. Beberapa obat disfungsi ereksi dapat meningkatkan pensinyalan oleh oksida nitrat ke pembuluh darah penis sehingga berfungsi pada volume yang sehat dan normal.