Atropin, ein Anticholinergikum, blockiert muskarinische Cholinorezeptoren des parasympathischen Nervensystems. Parasympathische Stimulation verursacht normalerweise Vasodilatation, daher kann die Blockade dieser Rezeptoren zu Vasokonstriktion führen.
Bei hohen Dosen jedoch zeigt Atropin antihistaminische und antiserotonerge Effekte. Da Histamin und Serotonin Vasodilatatoren sind, würde die Blockade ihrer Rezeptoren typischerweise zu Vasokonstriktion führen. Doch bei hohen Dosen kann Atropin auch eine Katecholamin-Freisetzung (Adrenalin, Noradrenalin) verursachen, was zu Vasodilatation führen kann. Der netto-vaskuläre Effekt ist daher dosisabhängig und komplex.

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