Kalziumionen sind für die Kontraktion glatter Muskelzellen in Blutgefäßen unerlässlich. Sie gelangen über spannungsabhängige Kalziumkanäle, insbesondere L-Typ-Kalziumkanäle in der Zellmembran, in diese Zellen. Diese L-Typ-Kalziumkanäle sind ein wesentlicher Bestandteil des Erregungs-Kontraktions-Kopplungsprozesses in der glatten Muskulatur. Wenn glatte Muskelzellen einen Reiz empfangen, depolarisiert ihre Membran. Diese Veränderung des Membranpotentials löst die Öffnung von Kalziumkanälen vom L-Typ aus. Dadurch können Kalziumionen aus der äußeren Umgebung in die Zelle gelangen. Der daraus resultierende Anstieg der intrazellulären Kalziumkonzentration aktiviert Calmodulin, ein Protein, das Kalzium bindet. Calmodulin bindet dann an die Myosin-Leichtkettenkinase (MLCK) und aktiviert diese, wodurch die leichte Kette phosphoryliert wird. Diese Phosphorylierung ermöglicht es Myosin, mit Aktin zu interagieren, wodurch der Kreuzbrückenzyklus initiiert wird und in einer Kontraktion der glatten Muskulatur gipfelt. Eine Überaktivität der Kalziumkanäle vom L-Typ kann jedoch zu einem übermäßigen Kalziumeinstrom in die glatten Gefäßmuskelzellen führen. Dies führt zu höheren zytosolischen Kalziumspiegeln, die die Vasokonstriktion verstärken und dadurch den peripheren Widerstand erhöhen und den Blutdruck erhöhen können. Kalziumkanalblocker wie Dihydropyridine wie Amlodipin, Nicardipin und Felodipin blockieren diese spannungsgesteuerten Kalziumkanäle. Sie binden sich an die ⍺1-Untereinheit der Kalziumkanäle und verhindern so den Eintritt von Kalziumionen in die Zelle. Diese Wirkung führt zu einer Verringerung der intrazellulären Kalziumkonzentration und schwächt die Muskelzellkontraktionen. Diese Entspannung der arteriellen glatten Muskelzellen verringert den peripheren Widerstand und den Blutdruck.
