La vasodilatazione NO-dipendente è l'indice di funzione endoteliale più utilizzato negli studi clinici. Nelle arterie di capacitanza, una normale risposta dell'endotelio a stimoli fisiologici o farmacologici causa una variazione del diametro vasale, mentre nelle arterie di resistenza determina un incremento del flusso sanguigno.La funzione endoteliale può essere valutata sia nei vasi di capacitanza che nei vasi di resistenza, mediante l'uso di tecniche invasive o non invasive.Nel nostro studio la funzione endoteliale è stata valutata mediante ultrasonografia B-mode, una tecnica non invasiva (205).L'ultrasonografia brachiale misura le variazioni di calibro dell'arteria brachiale, indotte dall'aumento di flusso sanguigno causato dalla vasodilatazione distale post-ischemica o iperemia reattiva. In tutti i tessuti si può provocare un'iperemia reattiva in seguito all'interruzione temporanea della perfusione. Alla genesi dell'iperemia reattiva partecipano componenti miogeni, metabolici ed endoteliali. A causa della caduta della pressione transmurale durante l'arresto di perfusione si ha la perdita del componente miogeno del tono e quindi, alla riapertura del vaso, una dilatazione. Questo meccanismo gioca un ruolo importante soprattutto nelle ischemie brevi (<30 secondi). Si aggiunge nelle ischemie più durature l'accumulo di metaboliti vasoattivi e la riduzione della Po2. La dilatazione miogena-metabolica viene rinforzata nella riperfusione dalla liberazione di NO indotta dalla tensione di taglio o "shear stress". Così una ridotta biodisponibilità di NO, comporta la riduzione dell'aumento reattivo del volume ematico del 50% e più.I meccanismi precisi alla base della dilatazione flusso-mediata non sono al momento completamente conosciuti. La membrana delle cellule endoteliali contiene speciali canali ionici, come i canali del potassio attivati dal calcio, che si aprono in risposta allo shear-stress. L'apertura meccanica dei canali del potassio iperpolarizza la cellula endoteliale, generando in questo modo un gradiente elettrico che sospinge gli ioni calcio all'interno della cellula (negli endoteli non ci sono canali del calcio voltaggio-dipendenti). Il calcio attiva in seguito la eNOS, favorendo la conseguente produzione di NO che, quindi, determina la vasodilatazione flusso-mediata attraverso la stimolazione del cGMP.I pazienti devono essere a digiuno, evitare il consumo di alcool e caffè, astenersi dal fumo e da ogni attività fisica intensa per almeno 2 ore prima dell'esame.L'ecografo da utilizzare deve avere una sonda da 7-13 MHz ed un potere di risoluzione assiale di circa 0.3 mm. L'arteria brachiale viene visualizzata in proiezione longitudinale e sono utilizzati punti di riferimento anatomici (tendini, biforcazione) per identificare il segmento su cui effettuare poi le misurazioni. È importante che il segmento visualizzato sia sempre lo stesso, perché all'interno del vaso si possono avere risposte vasodilatatorie differenti in punti diversi.Viene effettuata una registrazione basale del diametro e del flusso sanguigno brachiale. Per ottenere un incremento del flusso sanguigno, e quindi dello "shear stress" (iperemia reattiva), un manicotto pressorio viene posto intorno all'arto in esame e gonfiato ad una pressione di 50 mmHg superiore alla pressione sistolica per circa 5 minuti, e poi sgonfiato rapidamente. È stato dimostrato che la posizione del manicotto (prossimale o distale) non è importante nel determinare la risposta vasodilatatoria dell'arteria brachiale, mentre la durata dell'occlusione rappresenta un fattore determinante.Un'occlusione inferiore ai 4.5-5 minuti non è in grado di determinare una vasodilatazione massimale, mentre un'occlusione superiore ai 5 minuti non apporta alcun vantaggio in termini di vasodilatazione.Il flusso sanguigno nell'arteria brachiale viene registrato per 10 secondi prima e 15 secondi dopo lo sgonfiaggio del manicotto mediante l'uso del Doppler L'ossimetria transcutanea (tcPO2) è una metodologia non invasiva per monitorare la pressione parziale di ossigeno nella cute. Il monitoraggio viene eseguito posizionando un elettrodo sulla cute; l'elettrodo tcPO2 E5250 racchiude in una sola unità un elemento termico, dei sensori della temperatura ed un elettrodo a ossigeno tipo Clark. Quando si applica l'elettrodo il calore generato viene trasferito alla superficie cutanea dall'elemento termico. Il calore produce una vasodilatazione locale ed aumenta la permeabilità della cute all'ossigeno consentendo la misura sulla superficie epidermica. La tcPO2 è una misura diretta della funzionalità microvascolare, la cui compromissione nel diabete mellito è una delle cause di ulcerazione del piede (209,210).Contrariamente alla valutazione della pressione e del volume, la tcPO2 corrisponde all'effettiva scorta di ossigeno per le cellule del tessuto cutaneo. La tcPO2 inoltre viene influenzata da eventi della circolazione sistemica, come, cambiamenti della pressione sanguigna e manovre provocative. Il sito di misura ideale dovrebbe essere posizionato sopra uno strato omogeneo di capillari senza grosse vene, difetti cutanei o peli. Inoltre posizionare l'elettrodo direttamente sopra un osso può determinare risultati sbagliati, specialmente se un cambiamento di posizione causa uno stiramento della pelle contro una sporgenza ossea. Anche un grave edema può inficiare la misura, in quanto contrasta la diffusione dell'ossigeno dai capillari verso la superficie cutanea dove sono posizionati gli elettrodi. L'elettrodo utilizzato aderisce al tessuto epiteliale attraverso l'interposizione del liquido di contatto. Nel caso in cui vi sia dell'aria fra la cute e l'elettrodo, i valori di tcPO2 potrebbero essere discutibili.Sono necessari circa 15-20 minuti dopo il posizionamento dell'elettrodo sulla cute per ottenere un valore stabile della tcPO2. Per ottenere risultati compatibili è consigliabile utilizzare condizioni standar: temperatura ambiente fra 21-23 gradi, evitare di fumare prima dell'esame, evitare di assumere caffeina prima dell'esame, le condizioni del paziente devono essere stabili. Prima di posizionare l'elettrodo sul sito cutaneo prescelto è necessario calibrare lo strumento. In corrispondenza dell'arto inferiore le sedi utilizzate per misurare la tcPO2 sono solitamente il ginocchio, il polpaccio, il dorso del piede e l'alluce (211). La tcPO2 può essere utilizzata in numerose situazioni cliniche: diagnosi di ischemia in pazienti diabetici senza segni clinici di ipossia tissutale (212,213), sindrome del piede diabetico, probabilità di guarigione in presenza di un'ulcera, previsione di guarigione di una ferita, terapia iperbarica, valutazione dei vasodilatatori, previsione di amputazione (nei pazienti diabetici, diversi studi riportano che un valore di tcPO2 circostante la lesione ulcerosa compreso tra 20 e 25 mmHg è predittivo di amputazione), scelta del livello di amputazione, prognosi di guarigione in base al livello di amputazione.In condizioni fisiologiche, a paziente supino, è considerato normale, un valore di tcPO2 superiore a 70 mmHg.