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O choque vasodilatador mais freqüente resulta de sepse, uma inflamação sistêmica em resposta a uma infecção que se caracteriza por hipotensão, hiporreatividade às catecolaminas e coagulação intravascular disseminada. A causa mais comum de sepse é a infecção por bactérias Gram-negativas, principalmente de Escherichia coli, resultando na liberação de lipopolissacarídeos (endotoxinas) da parede celular, quando da morte ou lise do microrganismo, com o envolvimento de muitos mediadores, incluindo o óxido nítrico. Mais tarde descobriu-se que os níveis sanguíneos de vasopressina, em pacientes com sepse, eram anormalmente baixos, e observou-se que alguns destes pacientes, com choque séptico avançado, eram extremamente sensíveis às ações pressóricas da vasopressina exógena.