Тяжелый тиреотоксикоз с длительным течением дает достаточно предпосылок для возникновения мерцательной аритмии. Он вызывает в сердечной мышце, работающей с большим напряжением, при высокой интенсивности в ней обменных процессов, глубокие дистрофические и нередко дегенеративные изменения.

Возбудимость ее наиболее слабого, предсердного, отдела для экстракардиальных импульсов понижается, в предсердиях возникают гетеротопные импульсы различной частоты и силы, распространяющиеся в разных направлениях, и при определенном изменении возбудимости и проводимости атриовентрикулярного узла и пучка Гиса возникают нерегулярные по силе и частоте сокращения желудочков. Стойкость и выраженность мерцательной аритмии зависят от характера и глубины поражения предсердий и внутрисердечных проводящих путей. При глубоком поражении тканей предсердий мерцательная аритмия может сохраниться и после лечения, несмотря на ослабление других тиреотоксических явлений.

При преобладании же функциональных нарушений мерцательная аритмия проходит под влиянием эффективного лечения первичного тиреотоксикоза наравне с другими тиреотоксическими симптомами. Следовательно, мерцательная аритмия не говорит о необратимых процессах в сердечной мышце, но является, особенно при тахикардии и большом дефиците пульса, добавочным фактором, резко ухудшающим работоспособность пострадавшей при тиреотоксикозе сердечнососудистой системы, способствуя преждевременному развитию ее недостаточности. Поэтому мерцательная аритмия при первичном тиреотоксикозе является грозным сигналом, указывающим на необходимость срочных радикальных мероприятий.