头痛与机体其他部位痛苦的发作进程一样，大都都是因为致痛因子（物理性或化学性的）效果于头部痛苦敏感组织内的感触器，经痛觉传导通路至中枢神经系统进行分析、而发生痛觉。
头部对痛苦敏感的组织有以下几局部：
（1）颅外局部：
颅外的各类构造如头皮、皮下组织、肌肉、帽状腱膜、骨膜以及血管、肌肉和末梢神经等对痛苦均较敏感。个中首要构造有：
①颅外动脉：颅外动脉对各类理化因子的影响而发生的痛苦为最经常见。头面部动脉散布十分丰厚，前额部有起原于颈内动脉的额动脉和眶上动脉；颞部和枕部有起原于颈外动脉的颞浅动脉、耳后动脉及枕动脉。各类缘由致使血管内腔扩张、管壁牵拉、改变等都发生头痛。个中颞浅动脉、耳后动脉及枕动脉最为敏感。
颅外静脉与同名动脉伴行，但对痛觉较愚钝。
②颅外肌肉：颅外的头颈部肌肉继续性地缩短和血流受阻，惹起各类代谢产品聚积、释放出“致痛因子”而发生头痛。
常常形成头痛的肌肉有：位于头部两侧颞窝内的颞肌，位于颈部深层的头半棘肌、头最长肌、颈最长肌、颈髂肋肌及枕下肌群，其次还有颈部中层的头夹肌和颈夹肌，浅层的斜方肌、肩胛提肌和菱形肌等。
③颅外末梢神经：散布于颅外的末梢神经对痛苦也非常敏感。若遭到影响可发生深部放射痛，常被患者诉为头痛。临床上形成头痛的神经有：额部的滑车上神经的眶上神经，属于三叉神经第一支的分支；颞部的耳颞神经，属于三叉神经的第三支；顶枕部的枕大神经、枕小神经和耳大神经都属于脊神经颈丛的分支。
④头颅骨膜：头颅骨膜所形成的痛苦水平因部位而异。如头顶部的骨膜简直无痛感，而颅底部骨膜对痛苦敏感。
头骨、板障静脉及导水管无痛觉。
（2）颅内局部：
颅内构造对痛苦敏感的首要是硬脑膜、血管和颅神经。
①硬脑膜：硬脑膜对痛苦的敏感水平各部位是分歧的。
颅顶部的硬脑膜只要硬脑膜动脉两旁5毫米以内的局部和静脉窦边缘局部对痛苦敏感，其他的硬脑膜对痛觉均较愚钝。颅顶硬脑膜的构成物——上矢状窦，其前1/3对痛觉愚钝，越向后对痛觉越敏感。
颅底的硬脑膜对痛苦均较敏感。
前颅凹底部的硬脑膜以嗅球窝处痛觉最敏感。
中颅凹底部的硬脑膜对痛苦觉得愚钝。
后颅凹底部沿核窦、乙状窦双方的硬脑膜痛觉比拟敏感。
②颅内血管：硬脑膜动脉比硬脑膜对痛苦更为敏感，个中以硬脑膜中动脉对痛苦最为敏感。
脑动脉中，颈内动脉有痛感；大脑前动脉从开始部到折向内旁边面的膝部有痛感，其他局部则痛感极愚钝或无痛感；大脑中动脉从开始部起1～2厘米以内有痛感；脑底的椎-基底动脉骨干有痛感，其他部位痛感若何，当前尚不清晰。
大脑静脉多无痛感，仅在它们与静脉窦相接处数毫米以内的局部可有痛感。
③颅神经根：神经根如三叉神经、面神经、舌咽神经、迷走神经在颅内的根丝遭到影响或牵拉时会呈现痛苦。
④蛛网膜：除在脑底的大血管四周局部的蛛网膜有痛感之外，简直均无痛感。
脑实质、室管膜、脉络丛无痛感组织。
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