Sinh bệnh học

Hiện vẫn chưa có lời giải thích sinh lý bệnh thống nhất về đau đầu từng cơn. Để bất kỳ giả thuyết nào được hoàn chỉnh, nó phải tính đến ba đặc điểm chính của hội chứng, bao gồm sự phân bố đau theo ba đầu, các đặc điểm thần kinh tự trị cùng bên và xu hướng các cơn tấn công tập trung lại với tính nhất quán đáng chú ý theo ngày và tuần, đó là đặc điểm nổi bật của đau đầu.

Dựa trên các đặc điểm lâm sàng của rối loạn, có thể rút ra ba kết luận. Thứ nhất, do cơn đau của nhức đầu từng cơn luôn tập trung quanh mắt và trán nên có thể các đường dẫn truyền cảm giác đau sinh ba cùng bên cũng có liên quan. Thứ hai, các đặc điểm thần kinh tự chủ cùng bên gợi ý sự kích hoạt của hệ phó giao cảm sọ não (chảy nước mắt và chảy nước mũi) và rối loạn chức năng của các dây thần kinh giao cảm cùng bên (sụp mi và co đồng tử). Động mạch cảnh dạng hang được cho là vị trí có khả năng bị liên quan, vì ở đây các sợi giao cảm, phó giao cảm và sinh ba hội tụ. Cuối cùng, tính nhất quán đáng chú ý và thường xuyên theo kim đồng hồ cũng như xu hướng tấn công theo mùa gợi ý mạnh mẽ rằng máy điều hòa nhịp tim trung tâm (nhân siêu âm) phải có liên quan toàn diện đến nguồn gốc của rối loạn này.

Đau và các đặc điểm tự chủ

Giả thuyết về lưu lượng máu/xoang hang

Đau đầu từng cụm theo truyền thống được coi là chứng rối loạn đau đầu 'mạch máu'. Một số quan sát đã chỉ ra rằng có sự giãn mạch của động mạch mắt cùng bên trong cơn đau đầu từng cơn. Chúng bao gồm tăng biên độ xung thụt giác mạc, áp lực nội nhãn và nhiệt độ da quanh mắt, cũng như giảm vận tốc dòng máu trên siêu âm.  Chụp mạch cộng hưởng từ được thực hiện trong các cơn đau đầu từng cơn tự phát cho thấy sự giãn nở rõ rệt của động mạch nhãn cầu cùng bên với cơn đau. Điều này khẳng định quan sát ban đầu của Ekbom về sự giãn nở rõ rệt của động mạch mắt cùng bên ở một bệnh nhân được chụp mạch máu qua ống thông trong cơn đau đầu từng cơn tự phát. Các nghiên cứu chụp cắt lớp phát xạ Positron (PET) trong các cơn đau đầu từng cơn kết tủa đã chứng minh sự kích hoạt hai bên (rõ ràng hơn ở bên đau đầu) ở vùng xoang hang, được cho là biểu hiện của dòng chảy tăng lên ở phần hang của động mạch cảnh trong. Sự liên quan của động mạch cảnh hang sẽ phù hợp với vị trí của cơn đau và hội chứng Horner sau hạch thần kinh cấp 3 thường thấy trong các cơn.

Có giả thiết cho rằng cơ chế đau đầu từng cơn là một quá trình viêm ở xoang hang và tĩnh mạch phụ. Lý thuyết này chủ yếu dựa trên việc quan sát chụp tĩnh mạch quỹ đạo bất thường ở bệnh nhân trong các cơn đau đầu từng cơn, thực tế là nitroglycerin và các thuốc giãn mạch khác có thể gây ra cơn đau đầu từng cơn, và phát hiện rằng các bệnh nhân đau đầu từng cơn có hố sọ trước/giữa hẹp hơn và có thể là hành lang xoang hang hẹp hơn, điều này có thể tạo điều kiện cho sự rối loạn dẫn lưu tĩnh mạch cục bộ từ vùng xoang hang. Người ta cho rằng tình trạng viêm 'viêm mạch máu tĩnh mạch' có thể làm tắc nghẽn dòng chảy tĩnh mạch từ xoang hang và dẫn đến tắc nghẽn mạch máu. Sự tắc nghẽn mạch máu trong tuần hoàn động mạch và tĩnh mạch trong xoang hang có thể không chỉ dẫn đến đau mà còn gây tổn thương các sợi giao cảm đi ngang qua động mạch cảnh. Giai đoạn hoạt động kết thúc khi tình trạng viêm bị ức chế và các sợi giao cảm phục hồi một phần hoặc hoàn toàn.

Tuy nhiên, nghiên cứu chụp cộng hưởng từ (MRI) trên các bệnh nhân không tìm thấy những thay đổi bệnh lý rõ ràng ở khu vực xoang hang. Hơn nữa, tình trạng tăng động cận yên bằng phương pháp chụp cắt lớp vi tính phát xạ positron đơn đã được thấy ở 50–80% bệnh nhân đau đầu từng cơn và ở hơn 70% bệnh nhân đau nửa đầu, cho thấy rằng sự kích hoạt ở vùng này không đặc hiệu với đau đầu từng cơn. Ngoài ra, các kết quả chụp tĩnh mạch quỹ đạo giống hệt nhau đã được chứng minh ở những bệnh nhân mắc hội chứng Tolosa Hunt, bán thân liên tục, hội chứng SUNCT, bán thân kịch phát mạn tính, đau đầu do cổ tử cung, đau nửa đầu và căng thẳng. PET đã cho thấy mô hình kích hoạt tương tự trong chứng đau nửa đầu cũng như trong các biện pháp kiểm soát lành mạnh với cơn đau sinh ba phân chia thứ nhất được gây ra bằng thực nghiệm được gây ra bằng capsaicin. Điều này gợi ý rõ ràng rằng những thay đổi về dòng chảy được thấy trong các cơn đau đầu từng cơn là một hiện tượng phụ của sự kích hoạt sinh ba, không đặc hiệu và không đóng vai trò lớn trong nguồn gốc của chứng đau đầu từng cơn.

Nitroglycerin gây ra các cơn đau đầu từng cơn không thể phân biệt được với các cơn đau tự phát sau khoảng thời gian chờ khoảng 30–40 phút, ngay sau khi tác dụng giãn mạch của thuốc đã hết. Tác dụng kích thích của nitroglycerin một phần có thể là do kích hoạt hệ thống sinh ba mạch máu.

Con đường sinh ba và giao cảm sọ não

Các cấu trúc gây đau nội sọ chủ yếu được chi phối bởi nhánh đầu tiên (mắt) của dây thần kinh sinh ba với các thân tế bào trong hạch sinh ba. Các mạch máu não và màng cứng được phân bố bởi các tế bào thần kinh sinh ba có chứa các peptide thần kinh, chất P, peptide liên quan đến gen calcitonin và Neurokinin A. Ngoài ra, cả dây thần kinh phó giao cảm và giao cảm đều chi phối các mạch này, có thể phân biệt bằng các quần thể peptide thần kinh cụ thể.

Sự phân bố phó giao cảm sọ của các mạch nội sọ phát sinh từ các tế bào thần kinh bậc một nằm trong nhân nước bọt trên. Các sợi đi ra khỏi thân não thông qua dây thần kinh sọ thứ bảy, đi qua hạch gối và khớp thần kinh ở các hạch bướm khẩu cái, khẩu cái và động mạch cảnh. Sau đó, các chất vận mạch phó giao cảm đi qua dây thần kinh sàng để chi phối các mạch máu não. Các chất tiết vận động cung cấp năng lượng cho cả tuyến lệ và niêm mạc mũi, do đó cung cấp cơ sở giải phẫu cho các triệu chứng thần kinh tự chủ ở sọ não (chảy nước mắt, nghẹt mũi, chảy nước mũi) gặp ở những bệnh nhân bị đau đầu từng cơn và chứng đau đầu thần kinh sinh ba tự động khác . Các sợi phó giao cảm sọ chứa polypeptide vận mạch đường ruột và nitric oxit synthase, cả hai đều cùng khu trú trong các tế bào thần kinh hạch bướm khẩu cái và các sợi thần kinh phó giao cảm mạch máu não. 

Kích thích hạch sinh ba gây ra phản ứng giãn mạch não, làm tăng lưu lượng máu não. Tác dụng này được thực hiện thông qua sự kích hoạt antidromic của các chất hướng tâm sinh ba với sự giải phóng peptide liên quan đến gen calcitonin, cũng như thông qua việc kích thích dòng phó giao cảm, được thực hiện thông qua phản xạ chức năng giữa hệ thống mạch máu sinh ba (nhân caudalis) và hệ thống phó giao cảm sọ não (nhân nước bọt cao cấp). Sự kích thích của xoang dọc trên, cấu trúc nhạy cảm đau được phân bố bằng sợi C hoặc hạch sinh ba dẫn đến giải phóng cả peptide liên quan đến gen calcitonin và polypeptide đường ruột hoạt mạch vào tuần hoàn sọ.

Ở người, sự kích hoạt hệ thống mạch máu sinh ba, được đánh dấu bằng sự gia tăng mức độ peptit liên quan đến gen calcitonin trong tuần hoàn tĩnh mạch sọ, xảy ra trong các cơn đau nửa đầu, đau đầu từng cơn và chứng đau nửa đầu kịch phát mãn tính. Sự kích hoạt hệ phó giao cảm, với nồng độ polypeptide vận mạch đường ruột tăng cao đáng kể, xảy ra trong các cơn đau đầu từng cơn và chứng đau nửa đầu kịch phát mạn tính và có liên quan đến các đặc điểm thần kinh tự chủ mạnh mẽ ở cùng bên. Ở những bệnh nhân bị chứng đau nửa đầu, nồng độ polypeptide vận mạch trong ruột chỉ tăng cao nếu có các dấu hiệu kích hoạt hệ thần kinh tự chủ kèm theo, chẳng hạn như chảy nước mắt hoặc nghẹt mũi. 

Những phát hiện này hỗ trợ sự tham gia của cả hệ thống phó giao cảm mạch máu sinh ba và sọ não trong đau đầu từng cơn.Việc kích hoạt các con đường này cung cấp cơ sở giải phẫu cho biểu hiện của cơn đau sinh ba phân chia thứ nhất và các triệu chứng thần kinh tự chủ cùng bên xảy ra trong các cơn đau từng cơn.

Tính định kỳ

Đặc điểm nổi bật của chứng đau đầu từng cơn là tính chu kỳ ngày đêm và tuần hoàn không thể nhầm lẫn của chứng rối loạn này. Nhịp điệu giống như đồng hồ này rất khó để điều hòa hoặc giải thích trên cơ sở các cơ chế huyết động và dẫn đến niềm tin rằng việc khởi đầu cơn đau đầu từng cơn phải là nguồn gốc trung tâm. 

Các cơn đau đầu từng cơn xảy ra từ 1-8 lần một ngày, thường đều đặn như đồng hồ. Người ta quan sát thấy các giai đoạn cụm thường xảy ra theo chu kỳ, thường vào cùng một thời điểm mỗi năm. Tần suất khởi phát chu kỳ cụm được phát hiện là có liên quan đến thời gian quang kỳ, tăng lên vào tháng 7 và tháng 1, ngay sau những ngày dài nhất và ngắn nhất trong năm, tương ứng. Ngược lại, thời gian khởi phát cụm giảm sau khi đặt lại đồng hồ 1 giờ cho thời gian tiêu chuẩn và tiết kiệm ánh sáng ban ngày tương ứng vào tháng 4 và tháng 10. 

Tính tuần hoàn đặc biệt này cho thấy có sự tham gia của đồng hồ sinh học hoặc máy điều hòa nhịp tim, ở người, nó nằm ở vùng xám vùng dưới đồi trong một khu vực được gọi là nhân siêu âm. Sự điều hòa vùng dưới đồi của hệ thống nội tiết liên quan đến việc điều chỉnh nhịp nhàng và theo pha của các hormone vùng dưới đồi và melatonin để duy trì cân bằng nội môi. Nồng độ testosterone trong huyết tương giảm trong giai đoạn đau đầu từng cơn ở nam giới cung cấp bằng chứng đầu tiên về sự liên quan đến vùng dưới đồi trong đau đầu từng cơn. Sự thay đổi nhịp sinh học bài tiết của hormone leutinizing (LH), cortisol và prolactin, cũng như thay đổi phản ứng trong sản xuất cortisol, LH, hormone kích thích nang trứng (FSH), prolactin, hormone tăng trưởng (GH) và hormone kích thích tuyến giáp (TSH) cho đến những thách thức đa dạng cũng xảy ra trong đau đầu từng cơn. 

Melatonin (một dấu hiệu thay thế nhạy cảm của chức năng sinh học ở người) và sự bài tiết nhịp nhàng của nó nằm dưới sự kiểm soát của nhân siêu âm. Kích thích môi trường chính đối với sự lôi kéo và bài tiết nhịp nhàng của melatonin là cường độ ánh sáng. Thông tin quang học đến nhân siêu âm từ con đường trực tiếp từ võng mạc-tuyến yên. Nhịp sinh học để giải phóng melatonin từ tuyến tùng được đồng bộ chặt chẽ với số giờ ngủ thông thường. Nồng độ melatonin thường thấp vào ban ngày và tăng lên trong những giờ tối và khi ngủ. Ở những bệnh nhân bị đau đầu từng cơn, việc sản xuất melatonin trong 24 giờ bị giảm; đỉnh điểm về nồng độ melatonin vào ban đêm bị giảm đi trong các giai đoạn cụm và giai đoạn đầu (thời gian từ nửa đêm đến thời điểm mức hormone đạt đỉnh) được đẩy về phía trước. Căng thẳng do đau gây ra không thể giải thích sự sụt giảm này, bởi vì căng thẳng gây ra sự giải phóng norepinephrine nội sinh, được biết là làm tăng sản xuất melatonin.

Melatonin thấp có thể là do lượng serotonin cần thiết cho quá trình tổng hợp của nó bị giảm. Chức năng của hệ thống serotonin bị suy giảm trong đau đầu từng cơn có thể xảy ra; sự gia tăng chuyển hóa serotonergic trong huyết tương với lượng tiểu cầu thấp 5-HT và tăng 5-HIAA đã được báo cáo. Leone và cộng sự, sử dụng thử thách m-CPP, đã phát hiện ra mô hình bài tiết cortisol bị thay đổi trong cơn đau đầu từng cơn hoạt động, cho thấy chức năng serotonergic trung ương bị suy giảm.

Bằng chứng trực tiếp và thuyết phục nhất về vai trò của vùng dưới đồi trong đau đầu từng cơn đến từ hình ảnh thần kinh chức năng và hình thái học. Sử dụng phương pháp chụp cắt lớp phát xạ dương (PET) để phát hiện các vùng kích hoạt chức năng, Đã chứng minh sự kích hoạt rõ rệt ở chất xám vùng dưới đồi vùng bụng cùng bên trong các cơn đau đầu từng cơn cấp tính do nitroglycerin gây ra. Phát hiện này đặc hiệu cho chứng đau đầu từng cơn và chứng đau đầu thần kinh sinh ba tự động có liên quan khác; nó cũng xảy ra với hội chứng SUNCT. Kiểu kích hoạt này không xảy ra với chứng đau nửa đầu hoặc chứng đau mắt (phân chia thứ nhất) do thực nghiệm gây ra do tiêm capsaicin vào trán của đối tượng kiểm soát . 

Phân tích hình thái học dựa trên Voxel của kết quả quét MRI cấu trúc T1 của 25 bệnh nhân thuận tay phải bị đau đầu từng cơn cho thấy sự khác biệt đáng kể về mật độ chất xám vùng dưới đồi giữa những bệnh nhân này và 29 tình nguyện viên nam khỏe mạnh thuận tay phải. Bệnh nhân đau đầu từng cơn có sự gia tăng thể tích vùng dưới đồi. Sự khác biệt về cấu trúc này nằm ở vùng dưới đồi phía sau, gần giống với vùng kích hoạt được thấy trên PET trong cơn đau đầu từng cơn cấp tính. Sự cùng khu trú của những thay đổi về hình thái và chức năng trong một vùng dưới đồi riêng biệt đã xác định vị trí giải phẫu của tổn thương thần kinh trung ương của chứng đau đầu từng cơn. Nó có thể giải thích nhịp sinh học của hội chứng này. Bản chất của rối loạn vùng dưới đồi vẫn chưa rõ ràng.

Khoảng 10% bệnh nhân bị đau đầu từng cơn mãn tính không đáp ứng với đơn trị liệu. Ngoài ra, những bệnh nhân bị đau đầu từng cơn với các đợt đau đầu từng cơn thường xuyên có thể phát triển tình trạng kháng thuốc, không dung nạp hoặc chống chỉ định với các thuốc phòng ngừa và/hoặc thuốc cấp tính và có thể cần phải thực hiện thủ thuật phẫu thuật để kiểm soát cơn đau. Vì vậy hiện nay thế giới đang hướng đến điều trị bằng y học tự nhiên, y học cổ truyền để điều trị sâu vào gốc của bệnh. 

BS. Phạm Thị Hồng Vân (Thọ Xuân Đường)