Parmi les mécanismes permettant ce phénomène de vasoconstriction ou vasodilatation, il en est un de première importance, le système nerveux sympathique.
En effet, sauf exception, les muscles lisses vasculaires sont exclusivement sous influence du système sympathique (le système parasympathique n'intervenant que pour les muscles lisses vasculaires du pénis et du clitoris).
La noradrénaline libérée par les terminaisons nerveuses sympathiques entraîne la contraction des muscles lisses vasculaires lorsqu'il se fixe sur les récepteurs alpha1, alors que l'effet inverse est obtenu lorsque ce neurotransmetteur se fixe sur les récepteurs béta.
L'adrénaline libérée dans la circulation sanguine par la glande médullosurrénale renforce les effets de la noradrénaline sur les récepteurs alpha, renforçant la vasoconstriction. L'adrénaline se fixe également sur les récepteurs Béta2 des muscles lisses vasculaires du cœur, du foie et des muscles striés squelettiques provoquant leur relâchement et ainsi une vasodilatation.
Ce mécanisme est particulièrement intéressant à souligner car par la mise en jeu du seul système nerveux sympathique, il est possible de modifier de façon sélective le débit sanguin selon les organes. En situation de fuite ou de combat , les organes nécessaires à la fuite ou au combat recevront plus de sang (muscles, cœur, foie) au détriment de ceux non indispensables dans cette même situation (système digestif).
