편두통이 발생하는 기전은 아직 명확하게 밝혀지지 않았습니다. 일부 연구자들은 편두통의 원인을 국소적인 뇌혈류의 감소와 연관성이 있다고 보고 있으며 삼차신경의 기능적 변화로 보기도 하고, 뇌 속의 화학물질인 세로토닌 이상에서 원인을 찾기도 합니다.
많은 경우에 염증을 일으키는 다양한 화학물질을 분비하여 신경 섬유가 통증에 더욱 민감하게 되고 혈관을 확장시킨다는 것이 알려져 있습니다.
그리고 편두통의 발작기간 동안 세로토닌의 농도가 떨어진다는 것이 확인되었습니다. 연구자들은 이러한 세로토닌 농도의 변화가 뇌혈관을 확장시키거나 염증 변화를 초래하게 함으로써 편두통을 발생시킨다고 생각합니다.
최근의 연구에 의하면, 새로운 뇌신경 영상기법들에 의해 편두통이 뇌의 이상으로 발생하는 질환이라는 것이 밝혀지고 있습니다. 즉 편두통 환자는 ‘민감한 뇌, 민감한 신경, 민감한 혈관’을 가지고 있어서 이러한 상태에서 유발자극을 받게 되면 편두통 발작이 일어나고 일련의 신경학적 증상들이 각 단계별로 순차적으로 진행하게 된다는 것입니다.
편두통 환자들은 흔히 가족력을 가지고 있기 때문에 오래 전부터 편두통의 발생에 유전적 요인이 작용할 것이라고 생각해 왔습니다. 편두통의 한 유형인 가족반신마비편두통(familial hemiplegic migraine)은 보통염색체우성으로 유전됩니다. 또한 일란성 쌍둥이에게 편두통의 발생빈도가 훨씬 높습니다.
젊은 연령의 여성에게 편두통이 생길 확률이 높습니다. 여성의 경우에는 남성에 비해 편두통이 생길 확률이 3배나 높습니다. 소아청소년기의 경우에는 남성과 여성이 비슷한 정도이지만, 사춘기가 지나면서 여성의 두통 발생빈도가 증가합니다.
편두통을 유발시키는 인자들에 대해서는 잘 알려져 있으며 일반적인 편두통 유발인자들은 다음과 같습니다.
호르몬의 변화와 편두통의 상관관계가 명확하게 밝혀진 것은 아닙니다. 그러나 여성에게 에스트로겐이라는 여성 호르몬의 변화가 편두통의 발생과 관계가 있다는 것이 알려졌습니다. 또한 폐경 후에 편두통의 악화를 경험하기도 하고, 여성호르몬 치료 시에 편두통이 심해지는 경우도 있습니다.
일부 음식이 편두통의 발생과 관련이 있다고 합니다. 대표적인 음식은 술입니다. 특히 맥주나 와인은 편두통을 악화시킵니다. 오래된 치즈, 초콜릿, 발효 음식, 산에 절인 음식, 아스파탐 등의 조미료, 과량의 카페인, MSG라고 알려져 있는 조미료, 일부 양념, 통조림에 있는 음식이나 가공 식품 등이 편두통의 유발인자로 알려져 있습니다. 그리고 끼니를 거르거나 굶었을 때도 편두통이 생길 수 있습니다.
스트레스는 가장 흔한 유발요인으로 편두통 환자의 반 이상에게 편두통을 유발하며 심한 정신적 긴장도 편두통을 일으킵니다. 하지만 과로 후에 휴식을 취할 때에도 편두통이 생길 수 있습니다.
지나치게 밝은 빛이나 햇빛이 편두통을 일으키기도 합니다. 이상한 냄새에도 편두통이 생길 수 있습니다. 후각적인 자극에는 신나나 담배 냄새 같은 불쾌한 냄새도 편두통을 일으키지만 향수나 꽃향기 같은 좋은 냄새도 편두통을 유발할 수 있습니다.
잠을 자지 못하거나 너무 자는 경우에도 편두통이 악화될 수 있습니다.
심한 운동이나 성행위 같은 운동으로도 편두통이 생길 수 있습니다.
날씨의 변화, 계절 변화, 고도의 변화, 기압의 변화 등에 의해 편두통이 생기며, 시차에 의해서도 편두통이 생길 수 있습니다.