La dure-mère est l’enveloppe solide et flexible de la moelle épinière à l’intérieur des os de la colonne vertébrale. Certaines procédures médicales nécessitent une aiguille pour percer la dure-mère, et d’autres techniques médicales peuvent accidentellement percer la dure-mère. Comme la dure-mère contient le liquide céphalo-rachidien (LCR) qui baigne et protège les nerfs à l’intérieur de la colonne vertébrale et du cerveau, des dommages à celui-ci peuvent provoquer une fuite de LCR. Un mal de tête peut survenir si la fuite abaisse la pression à l’intérieur de la dure-mère, et ce mal de tête post-ponction durale peut durer des semaines et causer de l’inconfort et de la douleur pendant cette période. Les procédures qui comportent un risque de céphalée post-ponction durale comprennent les péridurales pour les femmes en travail et les ponctions lombaires pour des raisons de test.
Une colonne vertébrale humaine est composée de structures osseuses creuses à l’intérieur. Les nerfs traversent les creux des os, et ces nerfs sont entourés et protégés par le LCR. À l’extérieur des nerfs se trouve la couche de la dure-mère, qui est constituée de solides fibres de tissu conjonctif. Normalement, la dure-mère reste intacte, à moins qu’elle ne soit endommagée par une blessure ou par l’insertion d’aiguilles vertébrales.
Certains tests médicaux impliquent l’utilisation d’aiguilles pour atteindre la zone intérieure de la colonne vertébrale. Pour les femmes en travail qui subissent une péridurale, l’aiguille est censée pénétrer dans l’espace péridural autour de la dure-mère, et non dans la dure-mère. Les personnes nécessitant une anesthésie pour des procédures médicales ou pour la gestion de la douleur peuvent également recevoir des injections vertébrales. Certains cas, tels que ceux qui peuvent souffrir de méningite, nécessitent une ponction délibérée de la dure-mère afin qu’un médecin puisse prélever un échantillon de LCR pour vérifier l’infection.
Que la dure-mère soit perforée délibérément ou accidentellement, le mal de tête post-ponction durale a une tendance relativement élevée à se produire comme effet secondaire. Lorsque les techniques d’injection vertébrale ont été utilisées pour la première fois à la fin du 19e siècle, les maux de tête post-ponction durale étaient très fréquents. À mesure que les aiguilles devenaient plus petites et étaient fabriquées à partir de modèles moins susceptibles de causer des dommages accidentels, le risque de maux de tête diminuait. Chez les patients, le risque le plus élevé existe pour les personnes subissant une ponction durale délibérée, suivies par les femmes recevant une péridurale. Le risque pour les personnes recevant une anesthésie dans la région vertébrale a tendance à être beaucoup plus faible que les autres procédures.
En 2011, la manière exacte dont une ponction durale produit un mal de tête post-ponction durale n’est pas connue. Une réduction de la pression du LCR semble être une cause, mais les raisons de la douleur dans la tête ne sont pas définies. Une possibilité est une diminution du soutien physique des structures cérébrales, qui peut produire des signaux de douleur lorsqu’elle n’est pas soutenue normalement. Alternativement, la réduction de la pression du LCR entraîne une augmentation du diamètre des vaisseaux sanguins, qui est également capable de produire des douleurs à la tête.