阿托品为典型的M胆碱受体阻滞剂，其主要药理用途广泛，涉及多个系统。
在腺体分泌方面，阿托品能抑制多种腺体的分泌。它可以显著降低唾液腺和汗腺的分泌，用后病人常出现口干、皮肤干燥的现象。对于泪腺和呼吸道腺体的分泌也有一定量的抑制用途，而对胃酸分泌的影响相对较小，由于胃酸分泌还受胃泌素等多种原因的调节。
在眼有哪些用途上，阿托品会引起散瞳，它能阻断瞳孔括约肌上的M受体，使去甲肾上腺素能神经支配的瞳孔开大肌功能占优势，从而致使瞳孔散大。同时，还会使眼内压升高，这是因为瞳孔散大后，虹膜退向周围，前房角间隙变窄，妨碍房水回流所致。除此之外，阿托品还会引起调节麻痹，它能阻断睫状肌上的M受体，使睫状肌松弛而退向外缘，使得悬韧带拉紧，晶状体变扁平，屈光度减少，不可以将近物明确地成像于视网膜上，导致看近物模糊不清。
在平滑肌方面，阿托品对多种内脏平滑肌具备松弛用途，特别对处于痉挛状况的平滑肌用途更为明显。它能缓解胃肠道平滑肌的痉挛，减少蠕动的幅度和频率，从而有效解除胃肠绞痛。对膀胱逼尿肌也有肯定的松弛用途，可用于治疗遗尿症。对胆管、输尿管和支气管平滑肌的解痉用途相对较弱。
在心血管系统方面，治疗剂量的阿托品（0.5mg）可使部分病人的心率短暂性轻度减慢，这可能是因为它阻断了副交感神经节后纤维上的M1受体，从而减弱了突触中乙酰胆碱对递质释放的负反馈抑制用途，使乙酰胆碱释放增加所致。较大剂量（1 | 2mg）的阿托品则能解除迷走神经对心脏的抑制用途，使心率加快，传导加速。除此之外，阿托品还可扩张血管，改变微循环，这可能与它直接扩张血管与大剂量时开心血管运动中枢有关。
在中枢神经系统方面，治疗剂量的阿托品可轻度开心延髓及其高级中枢，使呼吸频率加快。较大剂量（1 | 2mg）可开心延髓和大脑，病人可能出现烦躁不安、多言等的表现。中毒剂量（超越10mg）常产生幻觉、定向障碍、惊厥等紧急的中枢开心的表现，紧急
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