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新斯的明能可逆性地抑制胆碱酯酶，表现乙酰胆碱的M样和N样作用。新斯的明对心血管、腺体、眼和支气管平滑肌作用较弱，对胃肠道和膀胱平滑肌有较强的兴奋作用；而对骨骼肌的兴奋作用最强，因为它除通过抑制胆碱酯酶而发挥作用外，还能直接激动骨骼肌运动终板上的N胆碱受体以及促进运动神经末梢释放乙酰胆碱。