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一氧化氮是氮的化合物，化学式NO，相对分子质量30.01，氮的化合价为+2。无色无味气体，难溶于水的有毒气体。由于一氧化氮带有自由基，这使它的化学性质非常活泼。
一氧化氮起着信使分子的作用。当内皮要向肌肉发出放松指令以促进血液流通时，它就会产生一氧化氮分子，这些分子很小，能很容易地穿过细胞膜。血管周围的平滑肌细胞接收信号后舒张，使血管扩张。在心血管中，一氧化氮对维持血管张力的恒定与调节血压稳定起着重要作用。硝酸甘油治疗心绞痛正是由于其在体内转化成NO，扩张血管。
一氧化氮也能在神经系统的细胞中发挥作用，促进学习、记忆过程，并可调节脑血流。它对周围神经末梢所起的作用，正是西地那非功能的基础。大脑通过周围神经发出信息，向会阴部的血管提供相应的一氧化氮，引起血管的扩张，增加血流量，从而增强勃起功能。在一些情况下，勃起无力是由于神经末梢产生的一氧化氮较少所致。西地那非能扩大一氧化氮的效能，从而增强勃起功能。
