(二)发生机制
1.偏头痛
(1)发作始于中枢神经系统:偏头痛的最早阶段被称为先兆期,是从中枢神经系统开始自发发作。在下丘脑后外侧、中脑被盖区、导水管周围灰质、脑桥背侧,以及包括枕叶、颞叶和前额叶皮质在内的各种皮质区域发现了激活,这些区域是调节感觉刺激强度、脑血流、伤害感受及皮质和皮质下神经元和神经胶质细胞兴奋的关键。这些区域的参与可以解释偏头痛发作期间周围感觉刺激、皮质兴奋性的改变以及三叉神经伤害感受的促进或抑制的改变。
(2)基因与离子通道:皮质扩散抑制学说可以解释头痛的先兆症状,其机制是当钾离子和谷氨酸超过了组织缓冲和清除能力的水平过度释放到细胞外空间时,神经元和胶质细胞去极化的皮质波缓慢传播,随后是长期的活动抑制导致的头痛。
(3)颈后与枕下肌群与偏头痛:肌筋膜触发点存在于颈后肌群和枕下肌中,肌筋膜触发点的活跃在偏头痛和紧张型头痛中都很普遍,且成年人活跃的肌筋膜触发点数量高于青少年。一项比较了单侧偏头痛组和健康对照组双侧的颞肌、胸锁乳突肌、斜方肌和枕下肌中存在的肌筋膜触发点差异实验发现,偏头痛组比健康对照组显示出更多的活性肌筋膜触发点,而不是潜在的肌筋膜触发点。活动性肌筋膜触发点多位于偏头痛患者的同侧。
(4)三叉神经血管学说:偏头痛是由于三叉神经感觉通路的激活,三叉神经感觉通路支配对疼痛敏感的颅内结构,包括眼睛、硬脑膜、大的脑血管和软脑膜血管及硬脑膜静脉窦。三叉神经-颈椎复合体中的神经元是来自脑膜和颈部结构的伤害性传入输入的主要中继神经元。因此,其是头痛的神经基质。这种中央汇聚解释了偏头痛的特征性分布,包括眼睛和眶周区域、额头和颞区域,以及疼痛转移到枕颈部区域。
2.紧张型头痛
(1)颅周肌肉与紧张型头痛:在紧张型头痛患者中,颅骨周围肌筋膜组织的肌肉僵硬和压痛会发生显著改变。研究发现,与健康人相比,紧张型头痛患者无头痛时,肌肉的压痛和僵硬增加。在头痛是否发作时,患者的肌肉硬度均增加。而当一氧化氮合酶被抑制时,一氧化氮水平降低,紧张型头痛患者的疼痛和肌肉硬度都有所下降,即一氧化氮在头痛发作中起一定的调节作用。(https://www.daowen.com)
(2)遗传因素与血管因素:偏头痛也对紧张型头痛患者的遗传率产生影响,偏头痛的患者紧张型头痛的遗传率要比未患有偏头痛患者紧张型头痛的遗传率低,且紧张型头痛频繁发作患者的遗传率要比头痛发作较少患者的遗传率更高。
(3)中枢系统调节机制:调节紧张型头痛发作的中枢神经系统可能涉及脊髓背角、三叉神经脊束核内二级神经元的致敏,脊髓上神经元的致敏,以及脊髓上结构等。多个头痛感知研究都支持紧张型头痛的患者存在对疼痛刺激的敏感性增加和痛觉超敏,这些都表明中枢疼痛处理区的致敏作用参与其中。脊髓伤害性感受通路的致敏解释了紧张型头痛患者会出现肌肉压痛。慢性紧张型头痛患者对施加在压痛肌肉上的压力更敏感。同时,颞下颌关节紊乱综合征、心理疾病、睡眠障碍、下行性疼痛调节功能障碍等问题也可能会引起共同的神经递质和大脑网络参与头痛的发作。由于阿片受体存在于中枢或外周伤害性传入纤维,以及参与下行性疼痛调节的区域,如中脑导水管周围灰质等,内源性阿片类物质同样在调节伤害性信息中起重要作用。
3.丛集性头痛
(1)三叉神经血管通路:三叉神经血管系统由三叉神经脊束核、三叉神经节与神经及其所支配的脑膜血管组成。三叉神经节作为假单极神经元,其外周突投射至硬脑膜及颅骨血管,中枢支集中投射至脑干的三叉神经颈复合体,成为将外周神经元连接至中枢系统的中继站,并激活由三叉神经颈复合体至丘脑的三叉神经血管通路,引起P物质、降钙素基因相关肽、神经激肽A 等血管活性神经肽的释放,从而导致参与疼痛处理的皮质结构的激活,如额叶皮质、岛叶和扣带回皮质等。
(2)三叉神经-自主神经反射:在三叉神经末梢受到刺激时激活,反射性产生副交感神经症状,如结膜充血、流泪、鼻塞等。所涉及颅脑副交感神经系统通路起源于脑桥的上泌涎核,支配上面部的泪腺和血管,当三叉神经眼支受到疼痛刺激时可引起颅脑副交感神经传出纤维的反射性激活,从而出现相应血管的舒张以及结膜充血、流泪或鼻塞等自主神经症状。
(3)下丘脑:丛集性头痛发作的季节性及昼夜节律性,表明其可能与生物钟系统有关,提示下丘脑可能参与了丛集性头痛的病理生理学过程。在丛集性头痛的发作期和缓解期,下丘脑和垂体调节相关激素的24小时分泌模式均发生改变。相关功能和结构影像学研究所证实的下丘脑显著变化,更直观地表明了丛集性头痛的发病与下丘脑密不可分,其在头痛发作时激活并与多个脑区具有解剖、功能联系。同时,通过对丛集性头痛患者发作期及发作间期的功能影像学研究发现,丛集性头痛发作期下丘脑的弥漫性功能连接障碍主要集中在与疼痛处理和调节有关的脑区,而发作间期则主要涉及包括疼痛系统和视觉系统在内的广泛大脑区域。