临床造成本病的原因很多，其中包括急性感染、精神刺激、外伤、手术、急性心肌(或其他内脏) 梗死、糖尿病酮症酸中毒、131Ⅰ放射治疗甲亢及手术挤压甲状腺等，但其发病机制和病理生理未完全阐明，可能与下列因素有关。
1.大量甲状腺激素释放至循环血中，一部分甲亢患者服用大量甲状腺激素可产生危象;甲状腺手术、不适当的停用碘剂以及放射性碘治疗后，患者血中的甲状腺激素升高，引起甲亢危象，这些均支持本病的发生是由于大量甲状腺激素骤然释放入血所致。
2.血中游离甲状腺激素增加 感染、甲状腺以外其他部位的手术等应激，可使血中甲状腺激素结合蛋白浓度减少，与其结合的甲状腺激素解离，血中游离甲状腺激素增多，这可以解释部分甲亢危象病人的发病。
3.机体对甲状腺激素反应的改变 由于某些因素的影响，使甲亢患者各系统的脏器及周围组织对过多的甲状腺激素适应能力减低，由于此种失代偿而引起危象。临床上见到危象时有多系统的功能衰竭，血中甲状腺激素可不升高，以及在一些患者死后尸检时所见无特殊病理改变等，均支持这种看法。
4.肾上腺素能的活力增加 于动物实验或给甲亢患者作交感神经阻断，或服用抗交感神经或β-肾上腺素能阻断药，均可使甲亢的症状得到改善，说明甲亢的许多表现是由于患者血中甲状腺激素增多，使儿茶酚胺的作用增强所致。甲亢危象所以产热过多是由于脂肪分解加重，甲状腺激素可直接或通过增加儿茶酚胺使脂肪分解。甲亢危象患者采用β-肾上腺素能阻断药，血中增高的游离脂肪酸水平可迅速下降，甲亢危象的临床征象同时好转。
5.甲状腺素在肝中清除降低 手术前后和其他的非甲状腺疾病的存在，进食热量的减少，均可引起T4清除减少，有报道感染时常伴发50%以上的T4清除减少，这些都能使血中的甲状腺素含量增加。
以上列举的原因，可解释部分甲亢危象的发生，但不能概括全部发生机制，故可认为，甲亢危象的发生并非单一的原因所致，而是有多方面因素引起的。
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