Τα κανάλια καλίου είναι μια μορφή διαύλων ιόντων που βρίσκονται σχεδόν σε όλα τα ζωντανά όντα. Αυτά τα κανάλια εκτείνονται στις μεμβράνες των κυττάρων και παρέχουν ένα μέσο με το οποίο τα ιόντα καλίου μπορούν να μετακινηθούν μέσα και έξω από τα κύτταρα. Η κίνηση του καλίου μέσα και έξω από τα κύτταρα δημιουργεί μια βαθμίδα καλίου που βοηθά στον καθορισμό του δυναμικού δράσης και του δυναμικού ηρεμίας της μεμβράνης ενός κυττάρου.
Υπάρχουν τέσσερις τύποι καναλιών μεταφοράς ιόντων καλίου. Τα κανάλια καλίου που ενεργοποιούνται από το ασβέστιο ανοίγουν και κλείνουν ως απόκριση στα χημικά σήματα από ιόντα ασβεστίου. Τα κανάλια που διορθώνονται προς τα μέσα περνούν ένα θετικά φορτισμένο ρεύμα σε ένα στοιχείο πιο εύκολα από ό,τι περνούν το ρεύμα έξω από ένα στοιχείο, επιτρέποντας ένα πρόσθετο ρυθμιστικό αποτέλεσμα. Τα κανάλια τομέα διαδοχικών πόρων διατηρούνται συνεχώς ανοιχτά ή έχουν υψηλό ρυθμό ενεργοποίησης. Αυτά τα κανάλια επιτρέπουν γρήγορο ρυθμό μετακίνησης καλίου. Τα κανάλια καλίου με πύλη τάσης ανοίγουν και κλείνουν ως απόκριση στις αλλαγές τάσης της διαμεμβράνης.
Όλοι οι τύποι καναλιών καλίου έχουν χαρακτηριστική δομή. Η βασική δομή του καναλιού καλίου είναι ένα τετραμερές μόριο που σχηματίζει μια κατηγορία πρωτεΐνης που ονομάζεται ενσωματωμένη πρωτεΐνη μεμβράνης. Το μόριο αποτελείται από τέσσερις πανομοιότυπες υπομονάδες που σχηματίζουν ένα πρωτεϊνικό σύμπλεγμα με τετραπλή συμμετρία. Το σύμπλεγμα είναι διατεταγμένο γύρω από έναν κεντρικό πόρο μέσω του οποίου διοχετεύονται τα ιόντα.
Η λειτουργία του καναλιού καλίου είναι να μεταφέρει ιόντα καλίου μεταξύ των κυττάρων και των εξωκυτταρικών χώρων. Τα περισσότερα κύτταρα διατηρούν μια συγκέντρωση καλίου που είναι πολύ υψηλότερη από τη συγκέντρωση που διατηρείται στους εξωκυτταρικούς χώρους, βοηθώντας στη δημιουργία μιας βαθμίδας φορτίου στις κυτταρικές μεμβράνες. Η κίνηση του καλίου και άλλων ιόντων όπως το νάτριο και το ασβέστιο σε διάφορους τύπους καναλιών είναι μέρος μιας συνεχιζόμενης κυτταρικής διαδικασίας που βοηθά στη ρύθμιση πολλών βιολογικών λειτουργιών.
Τα κανάλια καλίου είναι πανταχού παρόντα στον φυσικό κόσμο και υπάρχουν σχεδόν σε όλα τα έμβια όντα. Αυτά τα κανάλια έχουν μεγάλη ποικιλία βιολογικών λειτουργιών, βοηθώντας στη ρύθμιση του δυναμικού δράσης στον καρδιακό μυ, για παράδειγμα, και ρυθμίζοντας τις κυτταρικές διεργασίες που ελέγχουν την έκκριση ορμονών όπως η ινσουλίνη. Στους νευρώνες, η κίνηση των ιόντων καλίου κατά μήκος των καναλιών βοηθά στη ρύθμιση του δυναμικού δράσης, του κύματος ηλεκτροχημικής ενέργειας που επιτρέπει στα κύτταρα να μεταδίδουν νευρολογικά σήματα.
Επειδή τα κανάλια ιόντων καλίου εμπλέκονται σε μεγάλο βαθμό στη ρύθμιση του καρδιακού ρυθμού, η φαρμακευτική αγωγή αναστολέα διαύλων καλίου συνήθως συνταγογραφείται για πολλούς τύπους καρδιακών αρρυθμιών. Όταν ο καρδιακός ρυθμός είναι μη φυσιολογικός, η φαρμακευτική αγωγή με αναστολέα διαύλων καλίου μπορεί να αποκαταστήσει τον φυσιολογικό ρυθμό αυξάνοντας τη διάρκεια των δυνατοτήτων δράσης. Αυτά τα φάρμακα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αγγειοδιασταλτικά εκτός από την πιο κοινή χρήση τους ως φάρμακα κατά της αρρυθμίας.