叢集性頭痛是所有頭痛中比較嚴(yán)重的一種，屬于血管性頭痛之一。因頭痛在一段時間內(nèi)密集發(fā)作而得名。既往的教科書都把此病作為偏頭痛的一個亞型，近年來已確認(rèn)其為一個獨立的疾病實體，因其發(fā)病機制、臨床表觀與偏頭痛均有不同。病因不明，傳統(tǒng)的觀點認(rèn)為叢集性頭痛與血管功能障礙有關(guān)。

某些擴血管藥物，如硝酸甘油、組胺、乙醇等可誘發(fā)叢集性頭痛發(fā)作，而縮血管藥物，如麥角胺、去甲腎上腺等可使之緩解。有研究發(fā)現(xiàn)CH發(fā)作時痛側(cè)海綿竇段大腦中動脈管徑擴大，發(fā)作停止后變小。經(jīng)顱多普勒檢查，叢集性頭痛發(fā)作時痛側(cè)大腦中動脈平均血流速度明顯高于對側(cè)，也高于緩解期，而痛側(cè)大腦前動脈流速低于對側(cè)。熱成像檢查發(fā)現(xiàn)痛側(cè)眶區(qū)散熱增加。有人發(fā)現(xiàn)叢集性頭痛叢集發(fā)作期眶上靜脈及海綿竇有炎性改變，導(dǎo)致眼靜脈回流障礙并激活疼痛神經(jīng)纖維，引起眼痛、流淚、鼻塞、流涕等癥狀。

組胺是一種強血管擴張藥，部分叢集性頭痛患者血中組胺增高，皮下注射組胺可以誘發(fā)患者頭痛發(fā)作，叢集性頭痛的臨床癥狀很像組胺反應(yīng)，應(yīng)用組胺脫敏治療對部分患者有效。此外，有人發(fā)現(xiàn)，叢集性頭痛患者痛側(cè)顳部皮膚肥大細(xì)胞增多，其活性增強，該細(xì)胞能合成和釋放某些血管活性物質(zhì)，如組胺、5-HT等。據(jù)此提出叢集性頭痛發(fā)病與組胺有關(guān)，但確切機制，因果關(guān)系并不清楚。