Функцию щитовидной железы можно полностью понять лишь в ее комплексной взаимосвязи с другими эндокринными железами. За исключением случаев, в которых имеет место опухоль щитовидной железы, вызывающая активную секрецию, причина патологической скорости выработки тироглобулина к этой железе, по-видимому, не относится. Имеются убедительные доказательства того, что, повышенная секреция щитовидной железы обусловлена стимулирующим ее (тиреотропическим) гормоном передней доли гипофиза. Чрезмерная выработка тиреотропического гормона вызывает гиперплазию щитовидной железы и повышенную секрецию ее гормона. Кроме того, тиреотропический или некоторый близкий ему гормон вызывает также экзофтальм, наблюдаемый у пациентов, страдающих болезнью Грейвса. Этот феномен не зависит от наличия щитовидной железы.

Обычно скорость секреции тиреотропического гормона передней доли гипофиза контролируется количеством гормона, вырабатываемого самой щитовидной железой. Однако при тиреотоксикозе такой контроль отсутствует, а потому тиреотропический гормон вырабатывается в чрезмерных количествах, о чем свидетельствуют его высокие концентрации в крови некоторых пациентов, страдающих базедовой болезнью. Удаление щитовидной железы или назначение антитироидных препаратов больным гипертиреозом может редуцировать выработку тироксина и устранить большинство симптомов, хотя выработка тиреотропического гормона фактически может возрасти, а экзофтальм прогрессировать.

Механизм, посредством которого ускоряется выработка тиреотропического гормона при гипертиреозе, в точности не известен. Вполне возможно, что чрезмерная активация гипофизарной железы имеет тот же механизм, который был постулирован Селье и дополнен Лонгом и др (см. рисунок). Таким образом, различные стрессоры — химические, токсические, нервные и эмоциональные — могут активировать переднюю долю гипофиза, либо непосредственно воздействуя на гипоталамус, либо косвенно, через активацию симпатико-медулло-адреналовой системы. Согласно Софферу, введение адреналина может проявиться в увеличении секреции тиреотропического гормона. Уотила показал, что резекция гипофизарной ножки у крысы предотвращает гипертрофию щитовидной железы, которая возникает при воздействии на нее холодом.