Den første patologiske ændring i de små blodkar er indsnævring af blodkarrene. Efterhånden som sygdommen skrider frem, neuronal dysfunktion korrelerer tæt med udviklingen af blodkar abnormiteter, såsom kapillær basal membran tykkelse og endotel hyperplasi, som bidrager til nedsat ilt spænding og hypoxi. Neuronal iskæmi er et veletableret kendetegn for diabetisk neuropati. Blodkar åbning agenter (fx ACE-hæmmere, α1-antagonister) kan føre til væsentlige forbedringer i neuronal blodgennemstrømning, med tilsvarende forbedringer i nerve hastigheder. Således forekommer små blodkar dysfunktion i tidlige stadier, parallelt med udviklingen af diabetes, og den strukturelle udvikling af neuropati kan støttes af kliniske undersøgelser.
blodkar abnormiteter