乌拉坦的药理作用机制主要包括增强中枢抑制、抑制神经兴奋以及调节心血管功能等方面，通常作为实验用麻醉剂或抗肿瘤研究的辅助药物。其具体机制涉及多个神经递质系统和细胞信号通路。
1、增强中枢抑制
乌拉坦能够增强γ-氨基丁酸（GABA）能神经传递，通过激活GABA_A受体使氯离子内流增加，导致神经元超极化。这种作用可降低中枢神经系统兴奋性，产生镇静、催眠和麻醉效果，在动物实验中常用于维持稳定的麻醉状态。
2、抑制神经兴奋
该药物可抑制谷氨酸能神经递质的释放及其受体活性，降低N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体介导的钙离子内流。这种双重抑制作用有效阻断兴奋性神经传递，防止神经元过度活跃，在癫痫模型研究中显示出抗惊厥潜力。
3、调节心血管功能
乌拉坦通过作用于延髓血管运动中枢，抑制交感神经张力并增强迷走神经活性，导致外周血管扩张和心率减慢。这种心血管抑制作用在实验动物中表现为血压下降和心肌耗氧量减少，但需注意剂量过大可能引发循环衰竭。
乌拉坦目前主要应用于科研领域，在临床医学中的使用受到严格限制。实际操作中需精确控制剂量，避免呼吸抑制等严重不良反应。涉及乌拉坦的相关研究应在专业机构指导下进行，禁止擅自用于人体治疗。