Lämmastikoksiid (NO), lahustuv gaas, on füsioloogiline signaalmolekul, mida leidub inimestel ja paljudel teistel selgroogsetel loomadel. Endoteeli lämmastikoksiid toodetakse veresoonte limaskestas, kus see mõjutab vererõhku, põhjustades vasodilatatsiooni, mis on veresoonte laienemine. See mõjutab ka arterite kasvu ja immuunvastuseid. Endoteeli lämmastikoksiidi tootmise või kättesaadavuse vähenemine iseloomustab selliseid haigusi nagu ateroskleroos, kus see soodustab kõrget vererõhku, põletikku ja mõnikord ka vere hüübimist.
Kogu vereringesüsteem, sealhulgas arterid, on vooderdatud endoteeliga, mis kontrollib vererõhku ja toimib selektiivselt läbilaskva barjäärina veresoonte sisemuse ja väliskeskkonna vahel. Endoteeli reguleerivad närvid vabastavad neurotransmitteri atsetüülkoliini. See saadab endoteelirakkudele signaali NO tootmiseks. Lämmastikoksiid kutsub esile vasodilatatsiooni, lõdvestades arterite seina ja põhjustades veresoonkonna vererõhu langust.
Endoteeli düsfunktsiooni keskne tunnus on veresoonte suutmatus täielikult laieneda. Kui endoteeli lämmastikoksiidi tootmine või vabanemine on häiritud, järgneb veresoone ahenemisel vasokonstriktsioon. See omakorda põhjustab vererõhu tõusu. Ilma lämmastikoksiidi reguleeriva toimeta vohavad immuunrakud, näiteks leukotsüüdid, põhjustades kroonilist põletikku. Ka vere hüübimist reguleerivad trombotsüüdid vohavad, hakkavad end endoteeli külge kleepuma ja moodustavad vereringet takistava trombi.
Füsioloogiliselt on palju signaale, mis kutsuvad tervetes rakkudes esile endoteeli lämmastikoksiidi tootmist. Arvatakse, et kõige olulisem on vere arterite ja veenide läbimise kiirus. Rasvumise tüsistused, hüpertensioon, kõrge kolesteroolitase, geneetilised haigused ja vähene liikumine aitavad kaasa endoteeli düsfunktsioonile ja lämmastikoksiidi tootmise vähenemisele. Treening ja vähendatud küllastunud rasvade tarbimine suurendab NO tootmist. Aminohape arginiin on lähtemolekul, millest NO toodetakse, nii et arginiinirikaste toitude (nt oad ja külmaveekalad) söömine võib aidata suurendada NO tootmist.
Lämmastikoksiid takistab rasvade kleepumist arterite seinale. Kui veres on kõrge madala tihedusega lipoproteiinide sisaldus, kantakse kolesterool arterite seintele. Lämmastikoksiidi taseme vähendamine võimaldab kolesteroolil seal kinnituda. Veresoonte seintele kleepuv kolesterool on osa ahelreaktsioonist, mis põhjustab endoteeli kahjustusi, mille tulemusena moodustuvad kiulised naastud, mis põhjustavad ateroskleroosi. See põhjustab ka endoteeli lämmastikoksiidi tootmise vähenemist.
Lämmastikoksiidi nitroglütseriini kujul kasutatakse stenokardia raviks. Südamevalu raviks sisse võetud nitroglütseriin muutub organismis NO-ks. See laiendab veene, vähendades südame töökoormust, vähendades igas südametsüklis südamesse tagastatava vere hulka. Südamel on siis vähem verd pumbata.
Teised ravimid stimuleerivad kaudselt lämmastikoksiidi tootmist ja kasutamist. Peenise erektsiooni põhjustavad lämmastikoksiidi signaalid kohalike veresoonte laiendamiseks. Mõned erektsioonihäirete ravimid võivad suurendada lämmastikoksiidi signaalide edastamist peenise veresoontele, et need toimiksid terve ja normaalse mahuga.