Jedną z charakterystycznych cech klasterowych bólów głowy jest częste występowanie ataków z okresami remisji. Ze względu na ten ograniczony czasowo wzorzec, prawdopodobne wydawało się rozważenie zaburzeń rytmu dobowego lub okołorocznego jako przyczyny tego zaburzenia bólów głowy. Takie zaburzenia aktywności chronobiologicznej mogą być odpowiedzialne za zaburzenie równowagi naczyniowej i autonomicznej . Zakończenie okresu klasterowego można również pogodzić z tym założeniem patofizjologicznym. Po ustąpieniu desynchronizacji funkcji chronobiologicznych równowaga powraca i rozpoczyna się faza remisji.

Interpretację tę wspiera fakt, że bardzo sztywny wzorzec czasowy ataków klasterowych jest zwykle obserwowany na początku aktywnego okresu klasterowego , natomiast pod koniec aktywnej fazy klasterowej ataki klasterowe stają się nieregularne . W tym kontekście warto również zauważyć, że kilku autorów opisało wpływ pory roku na przebieg bólów głowy klasterowych. Sezonowe szczyty w aktywnych okresach klasterowych obserwuje się w marcu, kwietniu i maju, a także we wrześniu, październiku i listopadzie . Jednakże ta preferencja czasowa może być różna u poszczególnych osób. Położenie słońca również powiązano z występowaniem okresów klasterowych. Na przykład, zwiększoną częstość występowania okresów klasterowych zaobserwowano w Ameryce Północnej w najwyższych i najniższych punktach położenia słońca . Podobnie w krajach skandynawskich obserwuje się zwiększoną częstość występowania okresów klasterowych w styczniu i sierpniu, podczas gdy zmniejszoną aktywność klasterową odnotowuje się w kwietniu i listopadzie. Jednak również tutaj wzorzec czasowyZależność tę można wyjaśnić za pomocą jest zależny indywidualnie . zewnętrznych, chronobiologicznie skutecznych czynników wyzwalających , takich jak wpływy środowiskowe w sensie codziennej aktywności, stresu, obciążenia pracą, warunków psychospołecznych itp.

Unikalna aktywność chronobiologiczna ataków klasterowych bólów głowy jest również widoczna w wciąż słabo poznanym zjawisku występowania ataków klasterowych w ściśle określonych porach . Na przykład, ich występowanie po przebudzeniu po fazie snu w dwugodzinnych odstępach lub ich stałe, nocne występowanie o określonych porach dowodzi znaczenia zmian chronobiologicznych w genezie klasterowych bólów głowy.

Na podstawie tych obserwacji podjęto próby odkrycia biologicznych podstaw zmian chronobiologicznych u pacjentów z klasterowym bólem głowy. Badania chronobiologiczne wykazały, że

  • Melatonina

Melatonina ma szczególne znaczenie dla regulacji rytmów dobowych. Jednakże, nie zaobserwowano istotnych zmian w stężeniu melatoniny pomiędzy miesiącami u pacjentów z klasterowymi bólami głowy systematycznie badanych przez kilka miesięcy. Niemniej jednak, stwierdzono obniżone średnie stężenie melatoniny u pacjentów z klasterowymi bólami głowy w porównaniu ze zdrowymi osobami kontrolnymi w całym rocznym okresie obserwacji . Zmienność dobowa w grupie pacjentów cierpiących na klasterowe bóle głowy również wykazuje zmiany . Na przykład , maksymalny nocny wzrost w okresie aktywnego klasterowego bólu głowy jest skrócony. Moment maksymalnego nocnego wzrostu stężenia melatoniny może również wystąpić wcześniej lub później. W zasadzie to zachowanie można wyjaśnić wyłącznie stresem wywołanym bólem . Jednak inne czynniki stresu nie są w stanie wywołać podobnych zmian w poziomach melatoniny.

Przyczyny zaburzeń metabolizmu melatoniny mają szczególne znaczenie, ponieważ mogą stanowić klucz do patogenezy klasterowych bólów głowy. Chronobiologiczne zachowanie stężenia melatoniny jest modulowane przez endogenny zeitgeber . Na ten endogenny zeitgeber mogą wpływać czynniki wewnętrzne i zewnętrzne , w tym w szczególności światło dzienne i rytm snu . Melatonina jest metabolizowana z serotoniny. Co ciekawe, zmiany w metabolizmie serotoniny obserwuje się przez cały rok

Znane są również wahania dobowe noradrenaliny . Szczególnie istotny jest fakt, że noradrenalina osiąga maksymalne stężenie rano. Przyczynami tego podwyższonego stężenia rano mogą być pozycyjne zależności poziomu noradrenaliny po przebudzeniu oraz jego związek ze snem. Znane są jednak również wahania wynikające z pierwotnych rytmów endogennych

Zmiany hormonalne

Hormony odgrywają kluczową rolę w czasowej regulacji funkcji organizmu. Jest to szczególnie widoczne w obszarze funkcji rozrodczych . Z tego powodu zmiany hormonalne analizowano również w odniesieniu do czasu występowania ataków klasterowych. Wykazano, że poranne szczyty stężenia kortyzolu u pacjentów z klasterowym bólem głowy występują wcześniej lub później w ciągu dnia . Tę zmianę można również zaobserwować podczas leczenia litem. Produkcja kortyzolu jest podwyższona przez cały dzień u pacjentów z klasterowym bólem głowy . Ten wzorzec jest widoczny nie tylko w aktywnej fazie klasterowej, ale również w fazie remisji. Zatem zmiany poziomu kortyzolu nie są przede wszystkim związane ze stresem , ale prawdopodobnie są to pierwotne zmiany w osi podwzgórze-przysadka-nadnercza (HPA) . Dalsze dowody na takie zaburzenia wynikają ze zmniejszonego wzrostu kortyzolu i ACTH po hipoglikemii indukowanej insuliną zarówno podczas ataków klasterowych, jak i w fazie remisji.

Istnieją również dowody na zmienione dobowe wahania poziomu prolaktyny . Obniżone poziomy prolaktyny obserwuje się w ciągu dnia , zarówno w okresie aktywnego klasterowego bólu głowy, jak i w fazie remisji. Po podaniu antagonisty receptora D2, metoklopramidu, u pacjentów z klasterowym bólem głowy można zaobserwować zmniejszony wzrost stężenia prolaktyny. Możliwym wytłumaczeniem jest zmniejszona wrażliwość komórek laktotropowych przysadki mózgowej. Podobnie zmniejszony wzrost stężenia prolaktyny można zaobserwować po podaniu morfiny. W związku ze zmniejszoną reakcją kortyzolu i ACTH na insulinooporność, można założyć, że pacjenci z klasterowym bólem głowy wykazują zmniejszoną reakcję na szeroki zakres zewnętrznych i wewnętrznych czynników stresogennych .

Szczególną uwagę zwrócono na analizę potencjalnych zmian w hormonach płciowych . W kilku badaniach opisano obniżone stężenie testosteronu , zmniejszoną produkcję w ciągu dnia oraz przesunięcia stężeń szczytowych . Nie znaleziono jeszcze wyjaśnienia tych zmian; mogą one być reakcją na podwyższony poziom kortyzolu w osoczu . U pacjentów z klasterowym bólem głowy zaobserwowano prawidłowe wzorce aktywności progesteronu i estrogenu.

Prowokacja antagonistą dopaminy, metoklopramidem, może wywołać wyraźny wzrost poziomu hormonu wzrostu u pacjentów z klasterowym bólem głowy . Wzrost ten nie występuje w przypadku L-dopy. Podobnej reakcji nie obserwuje się w innych stanach bólowych, dlatego ten nadmierny wzrost poziomu hormonu wzrostu po podaniu metoklopramidu można interpretować jako specyficzną reakcję u pacjentów z klasterowym bólem głowy

układ odpornościowy

Ze względu na związek między stresem, bólem i układem odpornościowym, analizowano również parametry immunologiczne u pacjentów z klasterowymi bólami głowy. Stwierdzono, że w porównaniu z fazą remisji, w okresie klasterowym można zaobserwować wzrost liczby monocytów i zmniejszenie liczby limfocytów . Ze względu na potencjalny związek między reakcjami na stres a aktywną fazą klasterową, analizowano również inne zaburzenia bólowe pod kątem zmian immunologicznych. Zgodnie z oczekiwaniami, pacjenci z bólem pleców , podobnie jak ci z aktywnym okresem klasterowym, wykazali zwiększoną liczbę monocytów i zmniejszoną liczbę limfocytów T i komórek pomocniczych T. Na podstawie tego wzorca można założyć, że są to wtórne parametry sytuacji stresowej wywołanej bólem . Nie stwierdzono żadnych dowodów na zmienione stężenia krążących kompleksów immunologicznych, immunoglobulin, przeciwciał antykardiolipinowych ani zmienionej aktywności układu dopełniacza u pacjentów z klasterowymi bólami głowy . Nie ma również jednoznacznych dowodów na zmienioną aktywność antygenu zgodności tkankowej u pacjentów z klasterowymi bólami głowy.

Stężenie β-endorfiny w limfocytach jest znacząco obniżone zarówno w okresie aktywnego klastera, jak i w fazie remisji . To wskazanie na zaburzenie endogennych układów opioidowych, modulowanych przez serotoninę, dopaminę i kwas gamma-aminomasłowy, może być również powiązane z uszkodzeniem układu odpornościowego , ponieważ β-endorfina występuje w limfocytach krwi obwodowej

Badania przepływu krwi

Zmiany parametrów hemodynamicznych można bezpośrednio zaobserwować podczas ostrego ataku klasterowego bólu głowy. Należą do nich przekrwienie spojówek, zaczerwienienie skóry i przekrwienie błony śluzowej nosa. U niektórych pacjentów występują dreszcze, a u innych pocenie się twarzy. Z tego powodu parametry hemodynamiczne były przedmiotem dogłębnej analizy w poprzednich badaniach.

Podczas ataku klasterowego bólu głowy obserwuje się wzmożone pulsowanie gałki ocznej i zwiększony przepływ krwi w gałce ocznej . Zmiany te występują w obu oczach , zarówno po stronie objawowej, jak i bezobjawowej. Jednak wzrost przepływu krwi w gałce ocznej jest bardziej wyraźny po stronie dotkniętej chorobą . Zmiany te można interpretować jako rozszerzenie naczyń krwionośnych oka . Natomiast w okresie beznapadowym aktywnego klasterowego bólu głowy obserwuje się zmniejszony przepływ krwi w gałce ocznej i obniżone ciśnienie śródgałkowe . Zmiany te występują w obu oczach i można je wytłumaczyć zwężeniem naczyń lub zwiększonym oporem naczyniowym.

W przeciwieństwie do zmian wewnątrzgałkowego przepływu krwi, jak dotąd nie potwierdzono jednoznacznie żadnych zmian regionalnego przepływu krwi w mózgu . U niektórych pacjentów stosujących metodę ksenonową 133 do badania regionalnego przepływu krwi w mózgu obserwuje się niewielki wzrost, u innych niewielki spadek, a u jeszcze innych brak zmian. Podobnie, obrazowanie SPECT nie wykazało żadnych spójnych zmian podczas spontanicznych ataków klasterowych, ani też wywołanych alkoholem lub nitrogliceryną.

Podczas gdy wyżej wymienione badania regionalnego mózgowego przepływu krwi dostarczają informacji o objętości przepływającej krwi, przezczaszkowa ultrasonografia dopplerowska może być wykorzystana do uzyskania informacji o prędkości przepływu krwi . Przy użyciu tych metod badawczych zauważalne jest obustronne zmniejszenie prędkości przepływu w tętnicy mózgowej środkowej zarówno podczas spontanicznych ataków bólu, jak i podczas ataków klasterowych wywołanych nitrogliceryną . To zmniejszenie prędkości przepływu krwi jest bardziej wyraźne po stronie dotkniętej chorobą. Jednoczesny pomiar regionalnego mózgowego przepływu krwi u tych pacjentów wykazał, że średni mózgowy przepływ krwi pozostaje niezmieniony pomimo zmniejszonej prędkości przepływu krwi.

Wyniki te sugerują, że tętnica mózgowa środkowa (MCA) wykazuje rozszerzenie naczyń krwionośnych podczas ataków klasterowych , przy czym rozszerzenie to jest wyraźniejsze po stronie ipsilateralnej do ataku. Podobnie jak w analizie wewnątrzgałkowych parametrów hemodynamicznych, wzrost prędkości przepływu krwi w tętnicy mózgowej środkowej (MCA) obserwuje się również w okresie klasterowym poza atakiem . Obserwację tę można wyjaśnić zwężeniem naczyń krwionośnych . Co ciekawe, można wykazać, że nawet po podaniu nitrogliceryny, zmniejszenie prędkości przepływu krwi w tętnicy mózgowej środkowej (MCA) jest wyraźniejsze po stronie objętej atakiem niż po stronie niezajętej.

Jako dodatkowy dowód na zaburzenia parametrów hemodynamicznych, stwierdzono zmniejszoną reaktywność naczyń krwionośnych na CO₂ w przedniejtętnicy mózgowej . Jednakże, ta zmniejszona reaktywność naczyń krwionośnych wystąpiła tylko po stronie dotkniętej atakiem klasterowym . Reaktywność CO₂ w pozostałych naczyniach pozostała niezmieniona. Ponadto, w okresie remisji , we wszystkich naczyniach obserwowano prawidłową reaktywność CO₂

Ogólnie rzecz biorąc, badania parametrów hemodynamicznych naczyń wewnątrz- i zewnątrzmózgowych wskazują, że zmiany w przepływie krwi nie są pierwotnym źródłem klasterowego bólu głowy, lecz raczej wtórnym następstwem zaburzenia, jakim jest ból głowy