Механизм развития (особенно первичного) гипотиреоза определяется снижением уровня тиреоидных гормонов, имеющих спектр влияния на физиологические функции и обменные процессы в организме. В результате угнетаются все виды обменов, утилизация кислорода тканями, тормозятся окислительные реакции и снижается активность различных ферментных систем, газообмен и основной обмен.
Замедление синтеза и катаболизма белка и белковых фракций, а также процесса их выведения из организма ведет к значительному увеличению продуктов белкого распада во внесосудистых пространствах органов и тканей, в коже, в скелетной и гладкой мускулатуре. В частности, в миокарде и в других мышечных группах накапливается креатинфосфат. Одновременно снижается содержание нуклеиновых кислот, меняется белковый спектр крови в сторону повышения глобулиновых фракций, а в интерстиции (межклеточной жидкости) концентрируется значительное количество альбумина, изменяется структура гемоглобина.
В сердце, легких, почках, серозных полостях и прежде всего во всех слоях кожи избыточно депонируются кислые гликозаминогликаны, преимущественно глюкуроновая кислота и в меньшей степени — хондроитинсерная. Уровень гликозаминогликанов в фибробластах крови, находящийся под прямым влиянием тиреоидных гормонов, резко возрастает. В исследованиях, проведенных авторами совместно с А. Н. Назаровым, показано, что уровень гликозаминогликанов нарастает по мере длительности заболевания. Избыток меняет коллоидную структуру соединительной ткани, усиливает ее гидрофильность (чувствительность к воде) и связывает натрий, что в условиях затрудненного лимфооттока формирует микседему.
На механизм задержки в тканях натрия и воды может также влиять избыток вазопрессина, продукция которого тормозится тиреоидными гормонами, а также снижение уровня предсердного натрийуретического фактора.
Наряду с тенденцией к повышению уровня внутриклеточного и интерстициального натрия имеется склонность к гипонатриемии и снижению степени концентрации внутриклеточного калия.
Уменьшается также насыщенность тканей свободными ионами кальция. Замедляются утилизация и выведение продуктов липолиза, повышается уровень холестерина, триглицеридов, липопротеидов.
Дефицит тиреоидных гормонов тормозит развитие ткани мозга и угнетает высшую нервную деятельность, что особенно ощутимо в детском возрасте.
Но и у взрослых развивается гипотиреоидная энцефалопатия, которая характеризуется снижением психической активности и интеллекта, ослаблением условной и безусловной рефлекторной деятельности. Ограничивается физиологическая активность других эндокринных желез и в первую очередь коры надпочечников, быстро снижающих свою функцию в условиях низкой температуры. Нарушается также периферическое превращение кортикостероидов и половых гормонов. Снижение уровня тиреоидных гомонов в крови по механизму отрицательной обратной связи усиливает секрецию тиреотропного гормона и нередко пролактина. Тиреотропный гормон стимулирует компенсаторное разрастание тиреоидной ткани, образование кист, аденом.
В основе гипотиреоидной комы лежат угнетение дыхательного центра и прогрессирующее снижение сердечного выброса, нарастающая кислородная недостаточность мозга и пониженная температура как результат общего понижения обмена веществ в результате падения скорости основных обменных реакций и использования кислорода. Наряду с угнетением дыхательного центра легочная вентиляция затрудняется из-за накопления бронхиального секрета и снижения кашлевого рефлекса.
Важнейшим звеном механизма развития, определяющим тяжесть и прогноз, является гипокортицизм. Потери сознания предшествует обычно предкоматозный период, когда концентрируются и утяжеляются основные симптомы гипотиреоза. В условиях выраженной низкой температуры тела (30 °С и даже ниже) снижаются функции всех внутренних органов, и прежде всего надпочечников. Однако температура при гипотиреоидной коме в редких случаях может быть и нормальной.