有机磷农药中毒的发病机制主要是有机磷化合物与体内的胆碱酯酶结合，导致胆碱酯酶失去活性，从而引起乙酰胆碱在神经突触间隙大量蓄积，过度刺激胆碱能受体，引发一系列以毒蕈碱样、烟碱样和中枢神经系统症状为主的临床表现。
1、胆碱酯酶失活
有机磷农药进入人体后，其含有的磷酰基会与胆碱酯酶活性中心的丝氨酸羟基发生不可逆的共价结合，形成磷酰化胆碱酯酶。这种结合使得胆碱酯酶无法正常水解神经递质乙酰胆碱，导致乙酰胆碱在突触间隙中大量堆积。胆碱酯酶是维持神经系统正常功能的关键酶，其活性被抑制的程度直接决定了中毒的严重程度。随着酶活性的持续下降，神经传导功能出现紊乱，这是引发后续一系列症状的根本原因。
2、乙酰胆碱蓄积
由于胆碱酯酶失活，神经末梢释放的乙酰胆碱无法被及时分解清除，在突触间隙中浓度显著升高。乙酰胆碱是重要的神经递质，其过度蓄积会持续刺激突触后膜上的胆碱能受体，导致效应器官过度兴奋。这种蓄积作用在副交感神经节后纤维支配的效应器上表现尤为突出，引起平滑肌痉挛、腺体分泌增加等毒蕈碱样症状，同时在神经肌肉接头处也会导致肌肉纤维持续兴奋，出现肌束震颤等烟碱样表现。
3、毒蕈碱样症状
乙酰胆碱蓄积过度刺激副交感神经节后纤维支配的效应器上的M胆碱受体，导致一系列毒蕈碱样症状。患者通常会出现瞳孔缩小如针尖样、视力模糊、流涎、大汗淋漓、气道分泌物增多导致呼吸困难、恶心呕吐、腹痛腹泻以及大小便失禁等表现。这些症状是由于平滑肌痉挛和腺体分泌亢进所致，是诊断有机磷农药中毒的重要临床依据之一，其严重程度与中毒剂量密切相关。
4、烟碱样症状
乙酰胆碱在神经肌肉接头处过度蓄积，持续刺激N胆碱受体，引起烟碱样症状。患者早期可出现面部、眼睑、舌肌及四肢的肌束震颤，甚至波及全身，严重时可导致肌肉无力、麻痹，最终因呼吸肌麻痹而危及生命。此外，交感神经节前纤维受刺激后，可引起血压升高、心率加快和心律失常，但随着病情进展，后期可转为血压下降和心率减慢。烟碱样症状的出现提示中毒程度较重。
5、中枢神经系统症状
乙酰胆碱在中枢神经系统内蓄积，过度刺激脑内的胆碱能受体，导致中枢神经系统功能紊乱。患者早期可出现头晕、头痛、烦躁不安、言语不清等症状，随着中毒加深，可出现意识模糊、谵妄、抽搐甚至昏迷。严重的中枢抑制可导致呼吸中枢麻痹，这是有机磷农药中毒最主要的死亡原因之一。中枢神经系统症状的轻重与毒物透过血脑屏障的能力及中毒剂量有关，是判断预后的重要指标。
有机磷农药中毒起病急、进展快，一旦发生或怀疑中毒，应立即脱离中毒现场，脱去污染衣物，用清水或肥皂水彻底清洗皮肤，并尽快前往医院急诊科就诊。在医生指导下，早期、足量、联合使用解毒药物如阿托品注射液和氯解磷定注射液是救治成功的关键。治疗期间需密切监测生命体征，保持呼吸道通畅，注意维持水电解质平衡，预防并发症的发生。
