Esas olarak arteriyel ve venöz duvarlardaki düz kasları etkileyen vazodilatörler, hipertansiyon tedavisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Minoksidil ve hidralazin gibi ilaçlar öncelikle arterleri ve arteriyolleri hedef alırken, sodyum nitroprussid arteriyoller ve venüller üzerinde etki gösterir. Bir ön ilaç olarak işlev gören minoksidil, oral uygulamadan sonra hepatik sülfotransferaz tarafından aktif formu olan minoksidil sülfata metabolize edilir. Bu metabolit, düz kas hücre zarlarındaki ATP'ye duyarlı potasyum kanallarının sülfonilüre reseptörü (SUR) bileşenine bağlanır. Bu bağlanma, potasyum kanalının açılmasını tetikleyerek pozitif yüklü potasyum iyonlarının dışarı akışını kolaylaştırır. Ortaya çıkan hiperpolarizasyon, voltaj kapılı kalsiyum kanallarını kapatır ve kalsiyum iyonlarının akışını engeller; Kas kasılması için daha az kalsiyum mevcut olduğundan, düz kaslar gevşer, bu da kan damarlarının genişlemesine ve kan basıncının düşmesine yol açar. Hipertansif acil durumlarda, parenteral olarak uygulanan bir vazodilatör olarak sodyum nitroprussid sıklıkla kullanılır. Metabolize edildiğinde sodyum nitroprussid, düz kas hücrelerine yayılan ve çözünür guanilil siklaz (sGC) enzimini aktive eden nitrik oksiti serbest bırakır. Aktive edilen enzim, guanozin trifosfatı (GTP) siklik guanozin monofosfata (cGMP) dönüştürür. Yüksek cGMP seviyeleri, potasyum kanallarını açan, kalsiyum iyonu akışını engelleyen ve hücre içi kalsiyum seviyelerini azaltan protein kinaz G'yi (PKG) aktive eder. Ayrıca miyozin hafif zincirlerini defosforile eden miyozin hafif zincir fosfatazı aktive ederek aktin-miyozin etkileşimini inhibe eder. Bu birleşik eylemler düz kas gevşemesine, kan damarlarının genişlemesine ve direnç ve kan basıncının azalmasına neden olur. Ancak sodyum nitroprusidin siyanür saldığını ve siyanür zehirlenmesi riski oluşturduğunu belirtmekte fayda var.
