W wielu pracach potwierdzono odwrotną zależność pomiędzy spożyciem flawonoidów a częstością występowania chorób sercowo-naczyniowych. Najlepiej wyjaśnia to zjawisko „paradoksu francuskiego", polegające na tym, że w rejonie Morza Śródziemnego, pomimo diety wysokokalorycznej z dużą zawartością tłuszczów nasyconych i cholesterolu, śmier­telność z powodu chorób układu krążenia jest dużo niższa niż w innych krajach.
Dieta śród­ziemnomorska zapobiega miażdżycy dostar­czając do organizmu wielu naturalnych związ­ków o bardzo korzystnych właściwościach, takich jak: tokofcrole, karotenoidy, kwas askorbinowy, liczne związki polifcuolowe, w tym flawonoidy.

Efekt działania przeciwmiażdżycowego fla­wonoidów

efekt ten polega na usuwaniu z krwi powsta­łych już reaktywnych form tlenu i na zapobie­ganiu ich tworzenia. Zmniejszając liczbę, wol­nych rodników tlenowych, flawonoidy chromą przed utlenieniem różne frakcje cholesterolu, aktywują syntezę prostacyklin i wykazują działanie przcciwzakrzepowe. Niektóre flawo­noidy nie tylko hamują modyfikację LDL, lecz także zwiększają odporność komórkową na szkodliwe działanie już utlenionych LDL. W badaniach klinicznych wykazano również, że flawonoidy zawarte w owocach i warzy­wach zmniejszają wchłanianie zwrotne chole­sterolu w dystalnym odcinku przewodu pokar­mowego. Naryngenina, obecna w owocach cytrusowych, silniej obniża poziom choleste­rolu całkowitego w porównaniu z rutyną i kwasem nikotynowym, stosowanym jako lek przeciwmiażdżycowy. W przypadku trigłicerydów, naryngenina obniża ich poziom porówny­walnie z kwasem nikotynowym. Podłożem szeregu hiperlipoproteinemii jest nadprodukcja apolipoprotein w wątrobie, prowadząc w rezultacie do zmian miażdżycowych w obrębie naczyń obwodowych i mózgowych. Naryngenina zmniejsza wydzielanie apolipoproteiny i wybiórczo nasila jej degradację w komórkach wątrobowych. Ponadto hamuje syntezę estrów cholesterolu poprzez inhibicję ekspresji i aktywności acylotransferazy acylo-CoA-cho-lestcrolu (ACAT), enzymu katalizującego jego estryfikację. Z kolei hesperetyna może obni­żać poziom cholesterolu w osoczu krwi w wyniku hamowania reduktazy HMG-CoA, jak również ACAT.

Uszczelnianie naczyń krwionośnych

Flawonoidy mają zdolność do uszczelniania naczyń krwionośnych (zwłaszcza rutyna). Mechanizm tego działania nie jest jeszcze do końca wyjaśniony. Związki te wspólnie z witaminą C biorą udział w tworzeniu wiązań poprzecznych pomiędzy łańcuchami polipeptydowyrni włókien kolagenu i w ten sposób uelastyczniają oraz wzmacniają tkankę łączną, m.in. w naczyniach krwionośnych.
Przeprowadzone badania wykazały, że kwercetyna oraz rutyna hamują metabolizm amin katecholowych w vivo poprzez kompetetywny antagonizm jednego z enzymów - katecholoortornetylotransferazy. Na skutek prze­dłużenia farmakologicznego działania noradrenaliny i adrenaliny, mogłyby pośrednio zmniejszać przepuszczalność śródbłonków kapilarnych. Nie wyklucza się także ich bez­pośredniego wpływu skurczowego na kapilaiy. Flawonoidy mogą zmniejszać destrukcję ściany naczynia krwionośnego poprzez hamo­wanie działania hialuronidazy, niszczącej po­łączenia międzykomórkowe, oksydazy lizy-nowej, odpowiedzialnej za niszczenie wiązań krzyżowych kolagenu i elastyny lub hydrolaz lizozomalnych, rozkładających glikoaminoglikany. Uszczelnianie śródbłonka naczyń tętni­czych hamuje przechodzenie LDL do ściany tętnic.

Zdolności do obniżania ciśnienia tętniczego krwi

Niektóre flawonoidy, podobnie jak witamina C, wykazują zdolność do obniżania ciśnienia tętniczego krwi, zwłaszcza u osób starszych, z daleko posuniętą miażdżycą tęt­nic. Hamują aktywność fosfodiestcrazy cAMP i cGMP oraz aktywność kinazy prote­inowej, np. kwercetyna powoduje relaksacją mięśni gładkich, hamuje napływ jonów wap­niowych do komórek, natomiast wewnątrz komórek utrudnia przechodzenie wapnia do retikulum sarkoplazmatycznego oraz wcho­dzi w związek kompleksu Ca-kalmodulina. Flawonoidy powstrzymują proliferację miocytów w ścianie tętnic oraz wpływają na procesy zapalne, które uznano za czynnik sprzyjający rozwojowi miażdżycy.

Właściwości przeciwzakrzepowe

W wielu badaniach in vitro zaobserwowa­no właściwości przeciwzakrzepowe flawonoidów. Działanie to tłumaczone jest kilko­ma różnymi mechanizmami. Jednym z nich jest stymulacja prostaglandyny PGI2, a przez to wpływ na obniżenie poziomu cAMP w płytkach krwi, co z kolei zapobiega ich agre­gacji, innym proponowanym mechanizmem jest hamowanie aktywności tromboksanu TxB2, co powoduje efekt antyagregacyjny.
Rutyna, podobnie jak inne flawonoidy, wpływa dodatnio na pracę mięśnia sercowe­go. Skurcze serca stają się wydatniejsze, a pojemność minutowa wzrasta. Flawonoidy działają szczególnie korzystnie w przypad­kach uszkodzenia mięśnia sercowego w prze­biegu zatrucia pewnymi substancjami che­micznymi, np. alkoholem metylowym, nad­miernym nagromadzeniem kwasu mlekowe­go lub podczas hiperkaliemii.
Korzystny wpływ flawonoidów na układ krą­żenia związany jest również z wspomnianym wcześniej hamowaniem utleniania endogen­nych antyoksydantów (witaminy E, kwasu as­korbinowego, glutationu i innych związków) w procesach oksydacyjnych. Rutyna unieczynnia oksydazę, niezbędną w procesie utleniania kwasu askorbinowego do kwasu szczawiowe­go, w wyniku czego w tkankach wzrasta poziom witaminy C i wydłuża się czas jej dzia­łania. Z kolei kwas askorbinowy hamuje oksydatywne przemiany flawonoidów i przedłuża ich ochronne działanie.