Ból głowy napięciowy – Patofizjologia i mechanizm

Ból głowy napięciowy
Patofizjologia i mechanizm

Ból głowy napięciowy (TTH) jest najczęstszym pierwotnym bólem głowy, charakteryzującym się nawracającymi, obustronnymi bólami o charakterze ucisku, niepogarszającymi się podczas aktywności fizycznej. Patogeneza TTH jest złożona i różni się między epizodycznym (ETTH) a przewlekłym (CTTH) podtypem. W ETTH dominują mechanizmy obwodowe, takie jak aktywacja i sensytyzacja nocyceptorów mięśniowo-powięziowych oraz punkty spustowe mięśniowo-powięziowe (MTrPs), które generują ból odniesiony. Przewlekły TTH wiąże się z sensytyzacją ośrodkową neuronów w rogach tylnych rdzenia kręgowego i jądra nerwu trójdzielnego oraz zaburzeniami zstępującego hamowania bólu (DNIC). Kluczową rolę odgrywają także zmiany w poziomach neuroprzekaźników, w tym niedobór serotoniny w płynie mózgowo-rdzeniowym oraz rola tlenku azotu (NO), którego produkcja przez syntazę NO (NOS) wpływa na rozszerzenie naczyń i aktywację dróg bólowych. Infuzja donora NO wywołuje ból u pacjentów z CTTH, a inhibitory NOS zmniejszają twardość mięśni i ból, co wskazuje na potencjał terapeutyczny tych leków.

Patogeneza Bólu Głowy Napięciowego

Ból głowy napięciowy (TTH – tension-type headache) to najczęstszy rodzaj pierwotnego bólu głowy, charakteryzujący się nawracającymi bólami o łagodnym lub umiarkowanym nasileniu, obustronnej lokalizacji, o charakterze ucisku lub ściskania, niepogarszającymi się podczas rutynowej aktywności fizycznej. Mimo powszechności występowania, dokładna patogeneza tego schorzenia pozostaje nie w pełni wyjaśniona. Aktualny stan wiedzy wskazuje, że mechanizmy leżące u podłoża bólu głowy napięciowego są złożone i wieloczynnikowe, angażujące zarówno procesy obwodowe, jak i ośrodkowe.¹²³

Mechanizmy obwodowe i ośrodkowe

Badania wskazują na istotne różnice w patofizjologii epizodycznego (ETTH) i przewlekłego (CTTH) bólu głowy napięciowego. W epizodycznym bólu głowy napięciowego dominującą rolę odgrywają czynniki obwodowe, podczas gdy w przewlekłej postaci większe znaczenie mają procesy ośrodkowe.³⁴

Mechanizmy obwodowe w ETTH obejmują przede wszystkim aktywację lub sensytyzację nocyceptorów mięśniowo-powięziowych. Przedłużona impulsacja nocyceptywna z tkanek mięśniowo-powięziowych okolicy głowy i szyi jest prawdopodobnie odpowiedzialna za konwersję epizodycznego bólu głowy napięciowego w przewlekły.⁵⁶

W przewlekłym bólu głowy napięciowego (CTTH) dochodzi do sensytyzacji ośrodkowej, gdzie bodźce normalnie niebolesne są interpretowane jako ból. Ta ciągła stymulacja bólowa wywołuje nadwrażliwość neuronów na poziomie rogów tylnych rdzenia kręgowego/jądra nerwu trójdzielnego oraz struktur ponadrdzeniowych. Procesy te prowadzą do zwiększonej aktywności mięśni okolicy głowy, szyi i karku.⁷⁸

Punkty spustowe mięśniowo-powięziowe

Ważnym elementem w patogenezie bólu głowy napięciowego są punkty spustowe mięśniowo-powięziowe (MTrPs – myofascial trigger points). Te specyficzne obszary, zwykle zlokalizowane w mięśniach szkieletowych, mogą generować ból odniesiony podobny do wzorca bólu charakterystycznego dla TTH.⁹⁵

Badania wykazały korelację między liczbą aktywnych punktów spustowych w mięśniach okolicy głowy i szyi a wrażliwością okołoczaszkową u pacjentów z TTH. Jednakże przestrzenna sumacja MTrPs nie wydaje się być związana z częstotliwością ataków TTH. Sugeruje się, że częstotliwość ataków bólu głowy napięciowego, a tym samym przejście od epizodycznego do przewlekłego bólu głowy napięciowego, byłaby bardziej skorelowana z czynnikami wywołującymi aktywację MTrPs niż z samą obecnością MTrPs w mięśniach.¹⁰

Rola tlenku azotu

Tlenek azotu (NO) odgrywa istotną rolę w patofizjologii bólu głowy napięciowego, szczególnie w jego przewlekłej postaci. Badania sugerują, że NO może być kluczowym mediatorem w procesach bólowych związanych z TTH.¹¹¹²

Enzym syntaza tlenku azotu (NOS) tworzy NO, co ostatecznie prowadzi do rozszerzenia naczyń i aktywacji ośrodkowych dróg bólowych. Infuzja donora tlenku azotu wywołuje ból głowy napięciowego u pacjentów z wcześniej zdiagnozowanym przewlekłym TTH, podczas gdy blokowanie produkcji NO przez inhibitory NOS zmniejsza zarówno twardość mięśni, jak i ból związany z TTH.¹²¹³¹⁴

Badania sugerują, że działanie przeciwbólowe inhibitorów syntazy tlenku azotu może stać się nową zasadą w przyszłym leczeniu przewlekłego bólu głowy napięciowego.¹¹¹⁵

Układy neuroprzekaźników

W patogenezie bólu głowy napięciowego istotną rolę odgrywają również zmiany w poziomach neuroprzekaźników. Szczególne znaczenie przypisuje się serotoninie, której niedobór może przyczyniać się do rozwoju TTH.¹⁶¹⁷

Badania wykazały, że pacjenci z ETTH mają podwyższony poziom serotoniny w płytkach krwi i osoczu, a także zmniejszony wychwyt serotoniny przez płytki krwi w porównaniu z grupą kontrolną. Z kolei poziom serotoniny w płynie mózgowo-rdzeniowym pacjentów z TTH jest znacznie niższy niż u zdrowych osób, co sugeruje, że niedobór serotoniny może odgrywać istotną rolę w patogenezie TTH.¹⁶

Serotonina wpływa także na regulację nastroju, snu, lęku, apetytu i percepcji bólu. W odniesieniu do TTH zaproponowano, że spadek poziomu serotoniny w pewnych obszarach mózgu tych pacjentów może być związany z czynnikami psychosomatycznymi i zaburzeniami snu, które mogą sprzyjać ośrodkowemu pochodzeniu ataku TTH.¹⁸

Oprócz serotoniny ważną rolę w modulowaniu sygnalizacji nocyceptywnej odgrywają opioidy endogenne i neuropeptydy, takie jak peptyd pochodny genu kalcytoniny (CGRP), substancja P, neuropeptyd Y (NPY) i wazoaktywny peptyd jelitowy (VIP).¹⁹

Dysfunkcja autonomiczna

Jedną z hipotez jest, że dysfunkcja autonomiczna może odgrywać rolę w patofizjologii TTH, szczególnie ze względu na zaburzenia snu. Zaburzenia snu mogą prowadzić do aktywacji struktur wewnątrz ośrodkowego układu nerwowego na początku i podczas ataku bólu głowy napięciowego.⁹¹⁸

Rola stresu

Stres pozostaje jednym z najczęściej rozpoznawanych czynników wyzwalających atak TTH. Badania wykazały, że stres poznawczy może zwiększać ból mięśni u pacjentów z TTH w porównaniu z grupą kontrolną.¹⁸²⁰

Fizjologicznie stres może wywoływać lub zaostrzać ból głowy poprzez zwiększenie napięcia mięśni, uwalnianie katecholamin i kortyzolu, obwodową sensytyzację i/lub wpływ na ośrodkowe przetwarzanie bólu. Długotrwałe uwalnianie kortykosteroidów u pacjentów z przewlekłym stresem może powodować uszkodzenie tkanek i zwiększenie percepcji bólu.²⁰

Czynniki genetyczne

Czynniki genetyczne wydają się odgrywać istotną rolę w patofizjologii przewlekłego bólu głowy napięciowego, ale mniej znaczącą w epizodycznym TTH. Badania rodzinne sugerują, że krewni pierwszego stopnia pacjentów z przewlekłym TTH mają znacznie zwiększone ryzyko wystąpienia tego schorzenia, podczas gdy małżonkowie nie wykazują zwiększonego ryzyka.⁶²¹

Analiza segregacji złożonej przewlekłego bólu głowy napięciowego sugeruje dziedziczenie wieloczynnikowe bez różnic międzypokoleniowych. Natomiast badanie bliźniąt z epizodycznym TTH sugeruje, że wpływ środowiskowy ma duże znaczenie dla epizodycznego TTH, a czynnik genetyczny, jeśli istnieje, jest niewielki.²²

Neurobiologiczne podstawy bólu głowy napięciowego

Neuroobrazowanie w bólu głowy napięciowego

Badania z wykorzystaniem funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) dostarczyły ważnych informacji na temat patofizjologii TTH, koncentrując się na mechanizmach ośrodkowych. Wyniki konsekwentnie wykazały znaczący wzrost hiperintensywności istoty białej u pacjentów z TTH i zidentyfikowały potencjalne zaangażowanie różnych obszarów mózgu związanych z percepcją bólu.¹²³

Badania neuroobrazowe wykazały również morfologiczne zmiany w mózgu pacjentów z TTH. Zaobserwowano zmniejszenie gęstości istoty szarej w pierwotnej korze somatosensorycznej oraz zwiększenie gęstości istoty szarej w obustronnej przedniej korze zakrętu obręczy i przedniej wyspie u pacjentów z TTH w porównaniu z grupą kontrolną. Te zmiany morfologiczne zostały zarejestrowane tylko podczas ataków TTH i były nieobecne, gdy epizod TTH nie występował.²⁴

Dane te potwierdzają teorię, że kora zakrętu obręczy i wyspa, obszary uznawane za przyczyniające się do poznawczego i afektywnego przetwarzania informacji sensorycznych, odgrywają fundamentalną rolę w inicjowaniu ataku bólu głowy napięciowego.¹⁹

Układ trójdzielno-naczyniowy

TTH może również wystąpić z powodu dysfunkcji w obrębie kory mózgowej, szczególnie układu trójdzielno-naczyniowego. Układ ten stanowi anatomiczne i fizjologiczne podłoże TTH i odnosi się do wzajemnie połączonej sieci nerwów, naczyń krwionośnych i struktur wrażliwych na ból w okolicy głowy i szyi, w tym mięśni.⁹²⁵

W bólu głowy napięciowego nocyceptory mięśniowe mogą być zaangażowane w początkowe zdarzenia patofizjologiczne. Tkliwość mięśni okołoczaszkowych i przyczepów ścięgien jest częstsza w TTH niż w migrenie i wiąże się ze zwiększoną częstotliwością bólów głowy.²⁶

Deficyt Descending Nociceptive Inhibitory Control

U pacjentów z TTH stwierdzono, że mechanizm hamowania bólu zwany dyfuzyjną kontrolą hamowania nocyceptywnego (DNIC – Diffuse Nociceptive Inhibitory Control) nie działa prawidłowo. DNIC to mechanizm ośrodkowego układu nerwowego, który pomaga zmniejszyć percepcję bólu.⁸²⁴

U pacjentów z TTH zaobserwowano zmniejszoną zdolność struktur ponadrdzeniowych do skutecznego wykonywania tego zadania, co może przyczyniać się do wystąpienia i utrzymywania się ataków bólu głowy napięciowego. Jednakże wyjaśnienie czynników leżących u podstaw dysfunkcji DNIC jest nadal badane.²⁴

Dowody sugerują, że dysfunkcja w zstępujących ponadrdzeniowych drogach hamowania bólu może przyczyniać się do patogenezy ośrodkowej sensytyzacji w przewlekłym TTH.¹³

Zmiany na poziomie synaptycznym

Zmiany fizjologiczne, które prowadzą do ogólnego procesu sensytyzacji ośrodkowej, obejmują zmiany na poziomie dróg nerwowych, neuroprzekaźników i ich receptorów, synapsy nerwowej i błony postsynaptycznej.¹³

Specyficzne receptory neuronalne i neuroprzekaźniki uznawane za najbardziej zaangażowane obejmują receptory NMDA i AMPA, glutaminian, serotoninę (5-HT), β-endorfinę i tlenek azotu (NO).¹³

W procesie sensytyzacji ośrodkowej prawdopodobnie zaangażowane są zarówno ułatwienia homosynaptyczne, jak i heterosynaptyczne. Ułatwienie homosynaptyczne występuje, gdy synapsy normalnie zaangażowane w drogi bólowe ulegają zmianom obejmującym receptory na błonie postsynaptycznej, a także aktywowane szlaki molekularne po transmisji synaptycznej. Niższe progi bólu w CTTH wynikają z tego ułatwienia homosynaptycznego.²⁷

Przeciwnie, ułatwienie heterosynaptyczne występuje, gdy zaangażowane zostają synapsy normalnie niezwiązane z drogami bólowymi. Po nastąpieniu tego procesu, niegroźne sygnały są interpretowane jako sygnały bólowe. Allodynia i hiperalgezja w CTTH klinicznie reprezentują to ułatwienie heterosynaptyczne.²⁷

Integracja mechanizmów patogenicznych

Patogeneza bólu głowy napięciowego obejmuje złożoną interakcję między mechanizmami obwodowymi i ośrodkowymi, która różni się w zależności od podtypu TTH – epizodycznego lub przewlekłego.⁸³

W epizodycznym TTH dominującą rolę odgrywają mechanizmy obwodowe i czynniki środowiskowe, takie jak aktywacja lub sensytyzacja nocyceptorów mięśniowo-powięziowych. Powtarzająca się i przedłużona stymulacja nocyceptywna z tkanek mięśniowo-powięziowych okolicy głowy i szyi prowadzi do sensytyzacji neuronów w rogach tylnych rdzenia kręgowego/jądra nerwu trójdzielnego.⁴⁶

W przewlekłym TTH większą rolę odgrywają czynniki ośrodkowe i genetyczne. Sensytyzacja ośrodkowa neuronów w obszarach ponadrdzeniowych, a także neuronów drugiego rzędu w rogach tylnych rdzenia kręgowego/jądra nerwu trójdzielnego, prowadzi do zaburzeń w percepcji bólu. Dodatkowo zmniejszenie zstępującego hamowania z struktur ponadrdzeniowych przyczynia się do utrzymywania się bólu.⁷⁶

Czynniki takie jak stres, zaburzenia snu, nieprawidłowa postawa i czynniki genetyczne mogą wpływać na rozwój i utrzymywanie się bólu głowy napięciowego. Mechanizmy zapoczątkowane przez te czynniki obejmują zmiany w poziomach neuroprzekaźników, aktywację punktów spustowych mięśniowo-powięziowych i ośrodkową sensytyzację dróg bólowych.¹⁸²⁰⁶

Znaczenie kliniczne

Zrozumienie złożonej patogenezy bólu głowy napięciowego ma istotne implikacje dla jego leczenia. Podejście terapeutyczne powinno uwzględniać różnice między epizodycznym a przewlekłym TTH oraz adresować zarówno mechanizmy obwodowe, jak i ośrodkowe.⁶⁷

W epizodycznym TTH skuteczne może być leczenie celowane w mechanizmy obwodowe, takie jak punkty spustowe mięśniowo-powięziowe, a także zarządzanie czynnikami wyzwalającymi, takimi jak stres czy nieprawidłowa postawa.⁵¹⁰

W przewlekłym TTH leczenie powinno koncentrować się na mechanizmach ośrodkowych, w tym na redukcji sensytyzacji ośrodkowej i poprawie zstępującego hamowania bólu. Leki przeciwdepresyjne, takie jak trójcykliczne leki przeciwdepresyjne (np. amitryptylina, nortryptylina) i inhibitory wychwytu zwrotnego serotoniny i noradrenaliny (np. wenlafaksyna), mogą być skuteczne w leczeniu przewlekłego TTH poprzez modulację poziomów neuroprzekaźników i poprawę zstępującego hamowania bólu.¹⁴²⁸

Badania nad mechanizmami tlenku azotu sugerują, że inhibitory syntazy tlenku azotu mogą stać się nową zasadą w przyszłym leczeniu przewlekłego bólu głowy. Blokowanie produkcji NO przez inhibitory NOS zmniejsza zarówno twardość mięśni, jak i ból związany z TTH.¹¹¹²

Przyszłe kierunki badań

Mimo znacznych postępów w zrozumieniu patofizjologii bólu głowy napięciowego, wiele pytań pozostaje bez odpowiedzi. Przyszłe badania powinny koncentrować się na:

Dokładniejszym wyjaśnieniu źródła obwodowej nocycepcji i roli punktów spustowych mięśniowo-powięziowych¹¹¹⁵
Badaniu roli zstępującej modulacji bólu i jej dysfunkcji w TTH¹¹¹⁵
Opracowaniu modelu zwierzęcego bólu głowy napięciowego, aby wspierać patofizjologiczne znaczenie sensytyzacji ośrodkowej w TTH¹¹¹⁵
Badaniu roli czynników genetycznych w rozwoju TTH, szczególnie przewlekłego⁶²¹
Dalszych badaniach neuroobrazowych w celu lepszego zrozumienia zmian strukturalnych i funkcjonalnych w mózgu pacjentów z TTH²³²⁹
Badaniu roli neuroprzekaźników i ich receptorów w patogenezie TTH, w tym serotoniny, glutaminianu, CGRP i NO¹⁹¹⁶
Rozwijaniu nowych terapii celowanych w specyficzne mechanizmy patofizjologiczne TTH¹¹³⁰

Podsumowanie mechanizmów patogenetycznych

Patogeneza bólu głowy napięciowego jest złożona i obejmuje interakcję wielu czynników. W epizodycznym TTH dominującą rolę odgrywają mechanizmy obwodowe, w tym aktywacja nocyceptorów mięśniowo-powięziowych i czynniki środowiskowe. W przewlekłym TTH większe znaczenie mają mechanizmy ośrodkowe, takie jak sensytyzacja ośrodkowa neuronów, zaburzenia w zstępujących drogach hamowania bólu i czynniki genetyczne.³⁴⁷

Kluczowe mechanizmy patofizjologiczne obejmują:

Aktywację i sensytyzację nocyceptorów mięśniowo-powięziowych⁵
Sensytyzację ośrodkową neuronów w rogach tylnych rdzenia kręgowego/jądra nerwu trójdzielnego i neuronów ponadrdzeniowych⁷⁶
Zaburzenia w zstępujących drogach hamowania bólu²⁴
Zmiany w poziomach neuroprzekaźników, w tym serotoniny i tlenku azotu¹⁶¹¹
Czynniki genetyczne, szczególnie w przewlekłym TTH⁶²¹
Punkty spustowe mięśniowo-powięziowe jako źródło obwodowej nocycepcji⁵¹⁰
Czynniki wyzwalające, takie jak stres, zaburzenia snu i nieprawidłowa postawa¹⁸²⁰

Zrozumienie tych mechanizmów ma kluczowe znaczenie dla opracowania skutecznych strategii terapeutycznych, dostosowanych do indywidualnych potrzeb pacjentów z różnymi podtypami bólu głowy napięciowego.¹¹³⁰

Kolejne rozdziały

Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.

Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.

Materiały źródłowe

#1 Muscle Contraction Tension Headache – StatPearls – NCBI Bookshelf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK562274/
Tension-type headache (TTH) is often linked to stress, poor posture, and muscle tension, with a multifactorial etiology involving both peripheral and central mechanisms. The pathogenesis is thought to involve heightened sensitivity of the central nervous system, particularly in the trigeminal system, and muscle contraction in the head and neck region. […] Multiple theories have been proposed for the presumed pathophysiology of TTH, but the exact mechanism is unknown. Both central and peripheral sensitization processes were observed to be clearly involved. Patients with episodic TTH demonstrate higher levels of peripheral excitability, while individuals with chronic TTH clearly show manifestations of central sensitization. […] Functional magnetic resonance imaging (fMRI) studies investigated the pathophysiology of TTH, focusing on central mechanisms. The findings consistently showed a significant increase in white matter hyperintensity in patients with TTH and identified the potential involvement of various brain areas related to pain perception.
#2 Tension-type headache | Nature Reviews Disease Primers
https://www.nature.com/articles/s41572-021-00257-2
Tension-type headache (TTH) is the most prevalent neurological disorder worldwide and is characterized by recurrent headaches of mild to moderate intensity, bilateral location, pressing or tightening quality, and no aggravation by routine physical activity. […] Although the biological underpinnings remain unresolved, it seems likely that peripheral mechanisms are responsible for the genesis of pain in TTH, whereas central sensitization may be involved in transformation from episodic to chronic TTH. […] Jensen, R. Peripheral and central mechanisms in tension-type headache: an update. […] Jensen, R. Pathophysiological mechanisms of tension-type headache: a review of epidemiological and experimental studies. […] Bendtsen, L. Central and peripheral sensitization in tension-type headache. […] Bendtsen, L. Central sensitization in tension-type headachepossible pathophysiological mechanisms. […] Ashina, M. Neurobiology of chronic tension-type headache.
#3
https://journals.lww.com/neur/fulltext/2021/69001/advances_in_the_understanding_of_pathophysiology.16.aspx
Tension-type headache (TTH) is the most common form of primary headache. […] The aim of this study was to document and summarize the advances in the understanding of TTH in terms of pathogenesis and management. […] The pathogenesis of TTH is multifactorial and varies between the subtypes. Peripheral mechanism (myofascial nociception) and environmental factors are possibly more important in ETTH, whereas genetic and central factors (sensitization and inadequate endogenous pain control) may play a significant role in the chronic variety. […] The pathogenesis is probably multifactorial and varies between the subtypes of TTH. It has been suggested that the peripheral and environmental factors are more important in episodic TTH, whereas genetic and central factors possibly play a significant role in the chronic variety.
#4 Tension Headache: Practice Essentials, Background, Pathophysiology
https://emedicine.medscape.com/article/792384-overview
The pathogenesis of tension type headaches is multifactorial. Given the wide variation in frequency and intensity in TTH, not only between individuals but also within individuals over time, it is likely that the underlying pain mechanisms in TTH are dynamic. It is suggested that the mechanisms vary from one individual to another, and potentially from one attack to another in the same individual. […] These factors include environmental and genetic factors. Environmental factors influence the development of episodic TTH more than chronic TTH, while genetic factors appear to play an important role in the development of chronic TTH. […] It is postulated that peripheral activation or sensitization of myofascial nociceptors play a major role in episodic TTH. Extended nociceptive stimuli from pericranial myofascial tissues seems to be responsible for the conversion of episodic to chronic TTH.
#5
https://link.springer.com/article/10.1007/s11916-023-01179-2
Therefore, the pathophysiological mechanism by which stress can act as a trigger for TTH and its role with respect to the limbic system and supraspinal mechanisms have not yet been elucidated. […] The pain experienced by TTH patients is thought to be related to peripheral sensitization due to sustained sensory input from the craniocervical musculature, both from high-threshold mechanosensitive neurons and low-threshold mechanosensitive neurons. […] The perpetuation over time could be responsible for increased pericranial sensitivity in patients with CTTH. […] Musculoskeletal factors, especially active MTrPs of the craniocervical musculature, seem to play an important role in the pathophysiology of TTH, since the referred pain they generate is similar to the characteristic pain pattern of TTH.
#6
https://journals.lww.com/neur/fulltext/2021/69001/advances_in_the_understanding_of_pathophysiology.16.aspx
Hereditary factors seem to play a minor role in the pathogenesis of episodic TTH, which is in sharp contrast to migraine. However, genetic factors play an important role in the pathophysiology of chronic TTH. […] Peripheral sensitization of myofascial nociceptors plays an important role in the development of episodic TTH. […] Continuous myofascial nociception may induce central changes (central sensitization) probably at both the supraspinal level and spinal dorsal horn/trigeminal nucleus in patients with chronic TTH. […] From the above discussion, it is apparent that the pathophysiology of TTH remains unclear. However, the available studies suggest the possible role of continuous nociceptive inputs from pericranial muscles and myofascial tissues in causing central sensitization involving dorsal horn, trigeminal nucleus, and supraspinal neurons. Also descending inhibitory processes may be altered in CTTH.
#6
#7 Tension Headache: Practice Essentials, Background, Pathophysiology
https://emedicine.medscape.com/article/792384-overview
In chronic THH, stimuli that are normally painless are misinterpreted as pain. This continuous painful input induces central sensitization. The increased nociceptive stimulation of supraspinal structures results in increased facilitation and decreased inhibition of pain transmission at the level of the spinal dorsal horn/trigeminal nucleus, and in increased pericranial muscle activity. […] A study by Kiran et al indicated that patients with chronic tension headaches for longer than 5 years tended to have lower cortisol levels. […] More recently it is believed that there is increased myofascial pain sensitivity caused by central factors such as sensitization of neurons in the supraspinal region as well as second order neurons in the spinal dorsal horn/trigeminal nucleus. […] Another mechanism of pain is decreased antinociception or inability of the body to stop painful stimuli to the supraspinal structures.
#8
https://link.springer.com/article/10.1007/s11916-023-01179-2
The pathogenesis of tension-type headache involves both central and peripheral mechanisms, being the perpetuation over time of the headache attacks what would favor the evolution of an episodic tension-type headache to a chronic tension-type headache. […] The evidence that favors a peripheral origin of the tension headache attacks, that is, the initial events occur outside the brain barrier, which suggests the action of vascular and musculoskeletal factors at the beginning of a tension headache attack, factors that would favor the sensitization of the peripheral nervous system as a result of sustained sensory input. […] In TTH, it is believed that the pain experienced during the attacks is related to the malfunction of some supraspinal structures. […] In patients with TTH, it has been found that the pain inhibitory mechanism called diffuse nociceptive inhibitory control (DNIC) does not work properly.
#9 Muscle Contraction Tension Headache – StatPearls – NCBI Bookshelf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK562274/
Some reviews on the peripheral origins of TTH discussed initial events occurring outside the brain barrier, suggesting that vascular and musculoskeletal factors play a role at the onset of a tension headache attack. […] Myofascial trigger points (MTrPs) have been implicated in the possible pathogenesis of TTH and are considered vital treatment components. Trigger points are specific areas, usually located in skeletal muscles. […] Another hypothesis is that autonomic dysfunction may play a role in the pathophysiology of TTH, particularly due to sleep disturbances. […] TTH may also occur due to dysfunction within the brain’s cortical matter, particularly the trigeminovascular system. […] Mechanisms mediated by nitric oxide (NO) may also play a role in chronic TTH, as treatments have shown that inhibiting NO is effective in managing the condition.
#10
https://link.springer.com/article/10.1007/s11916-023-01179-2
In this sense, and despite the fact that a correlation has been observed between the number of active MTrPs in the craniocervical musculature and the pericranial sensitivity present in patients with TTH, the spatial summation of MTrPs does not seem to be related to the frequency of TTH attacks. […] Accordingly, it has been suggested that the frequency of tension-type headache attacks, and thus the transition from episodic tension-type headache to chronic tension-type headache, would be more correlated with those factors that trigger the activation of the MTrPs than with the isolated presence of MTrPs in the musculature. […] In this sense, it has been suggested that both cumulative trauma and sustained postures could be factors responsible for the activation of MTrPs. […] Correspondingly, it has been seen that both cumulative trauma and sustained postures generate latent trigger points, consequently causing greater spatial summation of MTrPs.
#11 Pathophysiology of tension-type headache – PubMed
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16282042/
Tension-type headache is one of the most common primary headache disorders. Advances in basic pain and clinical research have improved our understanding of pathophysiologic mechanisms of tension-type headache. Increased excitability of the central nervous system generated by repetitive and sustained pericranial myofascial input may be responsible for the transformation of episodic tension-type headache into the chronic form. […] Studies of nitric oxide (NO) mechanisms suggest that NO may play a key role in the pathophysiology of tension-type headache and that the antinociceptive effect of nitric oxide synthase inhibitors may become a novel principle in the future treatment of chronic headache. […] Future studies should focus on investigation of the source of peripheral nociception, the role of descending pain modulation, and the development of an animal model of tension-type headache to support the pathophysiologic importance of central sensitization in tension-type headache.
#12 Tension-Type Headache | AAFP
https://www.aafp.org/pubs/afp/issues/2002/0901/p797.html
Tension-type headaches are common, the pathophysiology and likely mechanism remain unclear. […] Current knowledge of the nociceptive (pain receptor) system suggests that the derivative pain of tension-type headaches has a muscular origin. […] The supposition that the pain is muscular in origin and related to increased resting muscle tension corresponds with the current clinical understanding of tension-type headache and derived treatment approaches. […] A recent review article noted that the relationship between EMG level and pain is complex enough to warrant further investigation. […] Muscle hardness (measured by external probing of resting muscle) has been found to be increased in the pericranial muscles of patients with chronic tension-type headache. […] Further research suggests that nitric oxide may be the local mediator of tension-type headache. […] Infusion of a nitric oxide donor reproduces tension-type headache in patients previously diagnosed with chronic tension-type headache. […] Also, blocking nitric oxide production with an investigative agent (L-NMMA) reduces both muscle hardness and pain associated with tension-type headache.
#13 Tension headache – Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Tension_headache
Additionally, CTTH patients exhibit decreased thermal and pain thresholds which further bolsters support for central sensitization occurring in CTTH. […] The alterations in physiology that leads to the overall process of central sensitization, involves changes at the level of neural tracts, neurotransmitters and their receptors, the neural synapse, and the post-synaptic membrane. […] Evidence also suggests that dysfunction in supraspinal descending inhibitory pain pathways may contribute to the pathogenesis of central sensitization in CTTH. […] Specific neuronal receptors and neurotransmitters thought to be most involved include NMDA and AMPA receptors, glutamate, serotonin (5-HT), -endorphin, and nitric oxide (NO). […] Of the neurotransmitters, NO plays a major role in central pain pathways and likely contributes to the process of central sensitization.
#14 Tension headache – Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Tension_headache
Briefly, the enzyme nitric oxide synthase (NOS) forms NO which ultimately results in vasodilatation and activation of central nervous system pain pathways. […] Serotonin may also be of significant importance and involved in malfunctioning pain filter located in the brain stem. […] The view is that the brain misinterprets information for example from the temporal muscle or other muscles and interprets this signal as pain. […] Evidence for this theory comes from the fact that chronic tension-type headaches may be successfully treated with certain antidepressants such as nortriptyline. […] However, the analgesic effect of nortriptyline, as well as amitriptyline in chronic tension-type headache, is not solely due to serotonin reuptake inhibition, and likely other mechanisms are involved.
#15
https://link.springer.com/article/10.1007/s11916-005-0021-8
Tension-type headache is one of the most common primary headache disorders. […] Advances in basic pain and clinical research have improved our understanding of pathophysiologic mechanisms of tension-type headache. Increased excitability of the central nervous system generated by repetitive and sustained pericranial myofascial input may be responsible for the transformation of episodic tension-type headache into the chronic form. […] Studies of nitric oxide (NO) mechanisms suggest that NO may play a key role in the pathophysiology of tension-type headache and that the antinociceptive effect of nitric oxide synthase inhibitors may become a novel principle in the future treatment of chronic headache. […] Future studies should focus on investigation of the source of peripheral nociception, the role of descending pain modulation, and the development of an animal model of tension-type headache to support the pathophysiologic importance of central sensitization in tension-type headache.
#16
https://link.springer.com/article/10.1007/s11916-023-01179-2
Serotonin is another neurotransmitter that has been investigated in connection with TTH. […] Studies have yielded conflicting results, but ETTH patients have been found to have increased platelet and plasma serotonin levels, as well as decreased platelet serotonin uptake compared with controls. […] Serotonin levels in the cerebrospinal fluid (CSF) of TTH patients have been shown to be significantly lower than in healthy individuals, suggesting that serotonin deficiency may play an important role in the pathogenesis of TTH. […] In addition, some drugs that increase serotonin levels, such as selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs), have been shown to be effective in the treatment of TTH. […] Serotonin also influences regulating mood, sleep, anxiety, appetite, and pain perception.
#17 Tension headache Information | Mount Sinai – New York
https://www.mountsinai.org/health-library/condition/tension-headache
Researchers aren’t clear what causes a tension headache. For years, scientists thought that it was caused by tightening the muscles in your shoulders, neck, scalp, and jaw when you are tense. But new tests that measure muscle tension show that the muscles of people with tension headaches aren’t any tighter. Newer theories suggest tension headaches are caused by changes in brain chemicals called neurotransmitters (including serotonin), similar to what happens with a migraine. Scientists don’t know why the levels of neurotransmitters go up and down, but they think it activates pain pathways in the brain. Tight muscles may help trigger the changes in neurotransmitters, or muscle tightness may be a result of changing levels of brain chemicals. […] Pain that originates from other areas, such as your sinuses, can also trigger tension headaches, or a combined sinus-tension headache. […] More than 90% of people with tension headaches can get significant relief from a combination of lifestyle changes, relaxation, and medication.
#18
https://link.springer.com/article/10.1007/s11916-023-01179-2
In relation to TTH, it has been proposed that the decrease in serotonin levels in certain areas of the brain of these patients could be associated with psychosomatic factors and sleep disorders, factors that could favor the central origin of a TTH attack. […] Evidence favoring a central origin of a tension headache attack includes both psychosomatic factors and sleep disturbances that would favor activation of structures within the central nervous system at the onset of and during a tension headache attack. […] Imaging studies in patients with TTH have suggested a fundamental role for the anterior cingulate cortex and the insula, both areas recognized for contributing to the cognitive and affective processing of sensory information. […] In this regard, stress remains one of the most commonly recognized precipitating psychosomatic factors in the onset of a TTH attack.
#19
https://link.springer.com/article/10.1007/s11916-023-01179-2
This data supports the theory that the cingulate cortex and the insula, both areas recognized for contributing to the cognitive and affective processing of sensory information, play a fundamental role in the initiation of a tension headache attack. […] However, the factors that trigger a TTH attack have not yet been elucidated. […] Endogenous opioids and neuropeptides such as calcitonin generelated peptide (CGRP), substance P, neuropeptide Y (NPY), and vasoactive intestinal peptide (VIP) have important roles in modulating nociceptive signaling and have been investigated in relation to the pathophysiology of headaches, including TTH. […] Although some studies have found altered levels of these neuropeptides in patients with TTH, others have found normal levels suggesting that its role in TTH is still unclear.
#20
https://link.springer.com/article/10.1007/s11916-023-01179-2
Furthermore, it has been shown that cognitive stress can increase muscle pain in TTH patients compared to controls. […] Physiologically, stress can trigger or aggravate headache by increasing muscle contraction, releasing catecholamines and cortisol, peripherally sensitizing, and/or affecting central pain processing. […] The long-term release of corticosteroids in those patients with chronic stress could cause tissue damage and an increase in pain perception. […] In TTH, stress has been shown to trigger higher rates of pericranial muscle pain compared to controls. […] However, and contrary to this theory, there are authors who have not found a relationship between stress and the alteration of the diffuse nociceptive inhibitory control, so the pathophysiological mechanism by which stress can act as a trigger for TTH and its role with respect to the limbic system and supraspinal mechanisms has not yet been elucidated.
#21 Genetics of tension-type headache | The Journal of Headache and Pain | Full Text
https://thejournalofheadacheandpain.biomedcentral.com/articles/10.1007/s10194-007-0366-y
The objective of this study was to investigate the importance of genetics in tension-type headache. […] A family study of chronic tension-type headache suggests that genetic factors are important. […] Frequent episodic and chronic tension-type headache is caused by a combination of genetic and environmental factors, while infrequent episodic tension-type headache is caused primarily by environmental factors. […] The data support the importance of genetic factors in chronic tension-type headache, as first-degree relatives had a significantly increased risk of chronic tension-type headache, while spouses had no increased risk of chronic tension-type headache. […] A complex segregation analysis of chronic tension-type headache suggests multifactorial inheritance without generational differences.
#22 Genetics of tension-type headache | The Journal of Headache and Pain | Full Text
https://thejournalofheadacheandpain.biomedcentral.com/articles/10.1007/s10194-007-0366-y
A twin study of episodic tension-type headache concluded that environmental influence is of major importance for episodic tension-type headache and a genetic factor, if it exists, is minor. […] Infrequent episodic tension-type headache is primarily caused by environmental factors, while frequent episodic and chronic tension-type headache is caused partly by genetic factors.
#23
https://journals.lww.com/md-journal/fulltext/2020/06120/the_brain_structure_and_function_alterations_in.19.aspx
Based on those studies, it has been suggested that occurrence of chronic TTH may be due to central sensitization of neurons at spinal dorsal horn, trigeminal nucleus, or supraspinal neurons, and decreased descending inhibition from supraspinal structures induced by continuous nociceptive input from pericranial muscles and myofascial tissues. […] Neuroimaging has led to advances in the realization of TTH pathophysiology in vivo, especially at the level of supraspinal structures. […] However, not all the studies reported entirely consistent findings, which may result from sample size, demographics and clinical characteristics of the patients, magnetic resonance imaging (MRI) modalities, as well as image acquisition techniques and analysis. […] Therefore, it is necessary to carry out a comprehensive and holistic systematic review and meta-analysis to integrate the existing neuroimaging studies to improve the knowledge of the central factors contributing to TTH.
#24
https://link.springer.com/article/10.1007/s11916-023-01179-2
The DNIC is a mechanism of the central nervous system that helps to reduce the perception of pain. […] In TTH patients, a decreased ability of the supraspinal structures to perform this task effectively has been observed, which may contribute to the onset and persistence of tension headache attacks. […] However, the explanation of the factors underlying the dysfunction of the DNIC is still being studied. […] Henceforth, morphologically, a reduction in the density of the gray matter of the primary somatosensory cortex has been demonstrated, as well as an increase in the density of the gray matter of the bilateral anterior cingulate cortex and the anterior insula in patients with HHT versus controls. […] These morphological changes have only been recorded during TTH attacks, being absent when the TTH episode did not occur.
#25 Debate: differences and similarities between tension-type headache and migraine | The Journal of Headache and Pain | Full Text
https://thejournalofheadacheandpain.biomedcentral.com/articles/10.1186/s10194-023-01614-0
Tension-type headache (TTH) and migraine are two common primary headaches distinguished by clinical characteristics according to the 3rd edition of the International Classification of Headache Disorders. […] Both conditions involve the trigeminovascular system in their pathophysiology. […] The pathophysiological mechanisms underlying migraine and TTH are complex, and while there are some similarities, there are also significant differences between these two primary headaches. […] The trigeminovascular system is the anatomical and physiological substrate of TTH and migraine and refers to the interconnected network of nerves, blood vessels, and pain-sensitive structures in the head and neck region, including muscles. […] In migraine, activation and sensitization of the first-order trigeminovascular neurons, via input from the meninges and its vasculature, plays a prominent role in the onset of the nociceptive transmission, contributing to the perception of migraine pain.
#26 Debate: differences and similarities between tension-type headache and migraine | The Journal of Headache and Pain | Full Text
https://thejournalofheadacheandpain.biomedcentral.com/articles/10.1186/s10194-023-01614-0
In TTH, muscular nociceptors may be involved in the initial pathophysiological events. […] Tenderness of pericranial muscles and tendon insertions is more common in TTH than in migraine and is associated with increased headache frequency. […] Studies suggest that the widespread and unspecific nature of hypersensitivity in CTTH indicates that general pain sensitivity is affected at the central level. […] While both TTH and migraine involve pericranial muscles and myofascial factors, they differ in terms of the underlying pathways. […] In migraine, activation and sensitization of the first-order trigeminovascular neurons and vascular input likely play a greater role, whereas in TTH, peripheral muscular factors may be more involved, leading to central sensitization and the development of CTTH. […] Central sensitization plays a role in both migraine and TTH.
#27 Tension headache – Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Tension_headache
Regarding synaptic level changes, homosynaptic facilitation and heterosynaptic facilitation are both likely to be involved in central sensitization. […] Homosynaptic facilitation occurs when synapses normally involved in pain pathways undergo changes involving receptors on the post-synaptic membrane as well as the molecular pathways activated upon synaptic transmission. […] Lower pain thresholds of CTTH result from this homosynaptic facilitation. […] In contrast, heterosynaptic facilitation occurs when synapses not normally involved in pain pathways become involved. […] Once this occurs innocuous signals are interpreted as painful signals. […] Allodynia and hyperalgesia of CTTH represent this heterosynaptic facilitation clinically. […] In the literature, stress is mentioned as a factor and may be implicated via the adrenal axis.
#28
https://www.clevelandclinicmeded.com/medicalpubs/diseasemanagement/neurology/headache-syndromes/
In general starting with a low dose of medicine and slowly titrating to an effective dose is the best strategy for success. Always use the smallest dose of medication necessary to prevent the headache. Tricyclic antidepressants, such as amitriptyline or nortriptyline, are first-line therapy. Serotonin and norepinephrine reuptake inhibitors, such as venlafaxine, may be used as an alternative therapy.
#29
https://journals.lww.com/md-journal/fulltext/2020/06120/the_brain_structure_and_function_alterations_in.19.aspx
Although neuroimaging has advantages in helping us to realize the pathophysiology of TTH in vivo, especially at the level of supraspinal structures, not all studies of the brain structure and function alterations in TTH have completely reported consistent findings, nor have summarized related evidence. Therefore, this SR and meta-analysis will be launched, aiming to improve the understanding of the pathophysiology of TTH, as well as propose avenues for future neuroimaging studies of TTH.
#30 Modern concepts about pathogenesis of the tension-type headache and mechanisms of development of the tension-type headache and arterial hypertension phenotype | Moskaleva | Russian neurological journal
https://www.r-n-j.com/jour/article/view/294/0?locale=en_US
In terms of these mechanisms, in recent years, it is of scientific interest to study the role of nitric oxide (NO) and NO-synthases, since they play an important role not only in the development of the comorbidity of two diseases simultaneously existing in one patient (phenotype TTH and AH, but also in modulating the response to drugs for the treatment of TTH and AH. […] New approaches to predicting and disease-modifying therapy of the TTH and AH phenotype can increase the efficiency and safety of treatment, and improve the quality of life of patients, and reduce the risk of cardiovascular complications.