有机磷农药中毒的机制主要是有机磷化合物抑制体内胆碱酯酶活性，导致乙酰胆碱大量蓄积，引起神经功能紊乱。该过程涉及酶活性抑制、神经递质堆积、受体过度兴奋、生理功能失调及细胞损伤等环节。
1.酶活抑制
有机磷农药进入人体后，其分子结构中的磷原子会与胆碱酯酶酯解部位的丝氨酸羟基发生共价结合，形成磷酰化胆碱酯酶。这种结合非常牢固，使得胆碱酯酶失去水解乙酰胆碱的能力。酶活性被抑制后，无法正常分解神经突触间隙中的乙酰胆碱，这是中毒发生的生化基础，导致后续一系列神经传导异常。
2.递质堆积
由于胆碱酯酶活性受到抑制，神经末梢释放的乙酰胆碱不能被及时清除，从而在突触间隙内大量堆积。高浓度的乙酰胆碱持续作用于突触后膜上的胆碱能受体，打破了正常的神经信号传递平衡。这种神经递质的异常蓄积是产生毒蕈碱样症状和烟碱样症状的直接原因，引发全身多系统反应。
3.受体兴奋
堆积的乙酰胆碱过度刺激毒蕈碱型受体和烟碱型受体。毒蕈碱型受体过度兴奋会导致腺体分泌增加、平滑肌收缩和瞳孔缩小，表现为流涎、流泪、腹痛、呼吸困难等。烟碱型受体过度兴奋则引起骨骼肌震颤、无力甚至麻痹，以及交感神经节兴奋导致的心率加快和血压升高，严重干扰正常生理活动。
4.功能失调
随着受体持续过度兴奋，神经系统调节功能出现严重紊乱。呼吸系统因支气管痉挛和分泌物增多而发生缺氧，循环系统因心律失常和血管舒缩功能障碍而出现休克风险。中枢神经系统受累后可出现头痛、烦躁、意识模糊、抽搐甚至昏迷。多器官功能协调性丧失，生命体征变得极不稳定。
5.细胞损伤
长期的乙酰胆碱蓄积和受体过度激活可导致神经细胞和效应器细胞的代谢障碍。钙离子内流增加引发细胞内钙超载，激活多种水解酶，导致细胞骨架破坏和线粒体功能受损。严重的中毒可引起神经细胞变性坏死，肌肉组织溶解，若不及时干预，将造成不可逆的组织损害甚至死亡。
日常生活中应严格保管农药，避免误服或皮肤接触，从事农业作业时需穿戴防护服和口罩。一旦怀疑接触有机磷农药并出现头晕、恶心、出汗等症状，须立即脱离污染环境，脱去污染衣物，用肥皂水彻底清洗皮肤，并迅速前往医院急诊科就诊，切勿自行用药或延误治疗时机，以免危及生命。
