Cluster headaches: causes and symptoms

Cluster headaches are relatively uncommon compared to other types of headaches: less than 1% of the population is affected, while migraines affect about 10%. The headache occurs mainly in young men between 30 and 40. Overall, men suffer from this type of headache three times more often than women. Those affected perceive The symptoms as particularly strong and usually occur in attacks. Although the exact cause of cluster headaches has not yet been clarified, some trigger factors are now known. You can find out precisely what these are, what symptoms occur with cluster headaches and how to treat this type of headache here.

What are cluster headaches?

Cluster headache (formerly known as Bing-Horton syndrome) is a severe primary headache disorder, meaning any other underlying disease does not cause it. The headache type belongs to the group of trigeminal autonomic headache disorders. This means that the symptoms occur in the area of ​​the temples and forehead, more precisely in the trigeminal nerve area.

In terms of pain intensity, cluster headaches can even exceed migraine attacks. The pain usually feels like an attack in the eye area. The periodic occurrence is also typical: Acute pain attacks, which can last several weeks or months (cluster period), alternate with headache-free phases (remission phase). A remission phase lasts at least two weeks but can last up to two years.

 

Cluster headaches: Symptoms

Cluster headaches start suddenly and usually only affect one side of the face. They typically appear around one eye but can also radiate towards the bridge of the nose, jaw, temple, forehead and neck. Some sufferers describe the pain as a “red-hot knife in the eye.”

The duration of a pain attack can range from a quarter of an hour to three hours. The frequency of attacks varies from one attack every other day to eight attacks daily. Cluster headaches are commonly associated with the following symptoms:

• tearing and reddening of the eyes
• constriction of the pupil
• Eyelid swelling and droopy eyelid
• swelling of the nasal mucosa
• increased flow of nasal secretions
• Sweating in the face area
• dizziness and nausea
• physical restlessness and a strong urge to move

Experience has shown that headaches occur at the same time of day: They are most often noticeable one to two hours after falling asleep or early in the morning. In addition, there are seasonal accumulations of active cluster periods in spring and autumn.

Episodic and chronic course

Cluster headaches can be episodic or chronic. In the case of a serial course, the complaint periods last from at least a week to more than a year. In between, there are always symptom-free intervals.

Demgegenüber liegen chronische Cluster-Kopfschmerzen vor, wenn die Kopfschmerzattacken ohne Besserung länger als ein Jahr andauern, keine beschwerdefreien Pausenzeiten vorkommen oder diese kürzer als zwei Wochen sind.

In der Regel treten Cluster-Kopfschmerzen episodisch auf, die chronische Form ist seltener.

 

Was ist die Ursache von Cluster-Kopfschmerzen?

Die genauen Ursachen des Cluster-Kopfschmerzes sind bislang noch nicht geklärt.

Aktuell vermuten Forschende, dass eine biologische Rhythmusstörung die Entstehung von Cluster-Kopfschmerzen verursachen könnte. Dabei spielt der Hypothalamus eine zentrale Rolle. Dieser bildet einen Teil des Zwischenhirns und reguliert neben Körpertemperatur, Kreislauf und Nahrungsaufnahme auch den biologischen Tag-Nacht-Rhythmus. Für diese Vermutung spricht das an Tages- beziehungsweise Jahreszeiten gebundene Auftreten der Cluster-Attacken.

Bei chronischen Cluster-Kopfschmerzen könnten lokale Entzündungsprozesse und deren Auswirkungen auf die anliegenden Nervenfasern ein möglicher Auslöser der Kopfschmerzen sein.

Einige Studien zeigen, dass auch die Vererbung beim Vorkommen von Cluster-Kopfschmerzen eine Rolle spielen könnte: Bei Verwandten ersten Grades tritt der Kopfschmerz häufiger auf, wobei sich die Steigerung des Risikos je nach Studie stark unterscheidet – die Angaben reichen von einem fünfmal höheren Risiko bis zu einem 36-mal häufigerem Vorkommen innerhalb der Familie. Die genauen Vererbungsfaktoren sind zudem noch nicht bekannt.

Trigger von Cluster-Kopfschmerzen

Während der aktiven Cluster-Periode können bei manchen Personen bestimmte innere und äußere Reize, sogenannte Trigger, eine Cluster-Attacke auslösen. Bekannte Auslöser sind Alkohol, Histamin und Nitroglyzerin.

Beim Alkohol können paradoxerweise kleine Mengen eine Cluster-Attacken provozieren, während größere Mengen teilweise eine Attacke verhindern können. Die Substanz Histamin ist beispielsweise in Erdbeeren, Tomaten, Schokolade oder Rotwein enthalten. Nitroglyzerin, das in Medikamenten als Wirkstoff für die Ausdehnung von Blutgefäßen verwendet wird, kann ebenfalls Cluster-Attacken begünstigen.

Weitere möglicherweise provozierende Faktoren sind:

• Nikotin
• flackerndes Licht
• Lärm
• extreme Hitze
• Höhenveränderungen

Solche Auslösefaktoren können jedoch nur während der Cluster-Perioden Attacken triggern, während der Remissionsphasen sind sie wirkungslos.

Diagnostik der Kopfschmerzerkrankung

Der Cluster-Kopfschmerz ist eine Erkrankung, die allein auf Basis der Beschwerden diagnostiziert wird. Die Erhebung der Krankengeschichte und der auftretenden Symptome sind demnach das zentrale Mittel zur Diagnostik. Bildgebende Verfahren sind allenfalls dazu geeignet, andere Ursachen für die Beschwerden auszuschließen. Eine Magnetresonanztomographie (MRT) oder eine Computertomographie (CT) sind dabei geeignete Maßnahmen.

Bei allen wiederkehrenden Kopfschmerzen ist das Führen eines Kopfschmerztagebuchs sinnvoll. Dies erleichtert dem*der Arzt*Ärztin die Diagnostik, dient der Überwachung der Therapie und kann helfen, mögliche Auslöser ausfindig zu machen. Wichtig für die Diagnose können auch Fotos sein, die während einer Attacke von dem Gesicht der betroffenen Person aufgenommen wurden.

 

Der Nitroglyzerin-Provokationstest

Der Nitroglyzerin-Provokationstest stellt ein Verfahren dar, um die Diagnose eines Cluster-Kopfschmerzes abzusichern. Allerdings ist diese Methode ethisch umstritten und wird heutzutage kaum mehr praktiziert.

Bei dem Test wird während einer Cluster-Periode absichtlich eine Kopfschmerzattacke durch die Gabe von Nitroglyzerin herbeigeführt. Dies funktioniert jedoch nur, wenn innerhalb der letzten acht Stunden keine spontane Attacke aufgetreten ist, innerhalb der letzten 24 Stunden keine gefäßerweiternden Substanzen eingenommen wurden und keine medikamentöse Prophylaxe betrieben wird.

Cluster-Kopfschmerzen behandeln

Bei der Behandlung von Cluster-Kopfschmerzen sind herkömmliche Schmerzmittel mit Wirkstoffen wie Acetylsalicylsäure (ASS), Ibuprofen oder Diclofenac nicht wirksam. Auch alternative Therapien wie Entspannungstechniken, Akupunktur, oder Massagen zeigen keine Wirkung.

Grundsätzlich ist es das Wichtigste, während der Cluster-Periode Trigger (zum Beispiel Alkohol, Histamin und Nitroglyzerin) zu meiden. Bei der Behandlung von Cluster-Kopfschmerzen wird allgemein zwischen einer Therapie der akuten Einzelattacke und vorbeugenden Maßnahmen unterschieden.

Akuttherapie: Was hilft?

The administration of 100 percent  oxygen  has proven to be extremely effective in acute therapy. The affected person is given eight to 16 liters of oxygen per minute for 15 to 20 minutes via a high-concentration mask. Inhalation   of pure oxygen ends the cluster headache attack within a short time in around 60 to 80 percent of cases and also has no side effects . It is particularly effective at the beginning of an attack.  Oxygen therapy should not be used in severe  COPD .

The drugs  zolmitriptan  and  sumatriptan  are also used for the acute treatment of cluster headaches. They belong to the group of triptans and interfere with the  metabolism  of  serotonin , a central messenger in pain processing. However, side effects such as dizziness, tiredness or an increase in blood pressure may occur when taking sumatriptan and zolmitriptan. Sumatriptan is given as an injection and zolmitriptan is given as a nasal spray.

 Treatment with lidocaine,  a local anesthetic, has also proven to be effective. It is used when triptans cannot be used. The substance is either given into the nostril on the affected side of the headache or injected near a nerve pathway to cause a nerve block. Possible side effects include  low blood pressure , nausea or sensory disturbances (paresthesia).

 

Medication prophylaxis for cluster headaches

For preventative therapy of the headache disorder, the corticosteroid  prednisolone is preferred for episodic cluster headaches . Possible side effects include a weakening of the  immune system , weight gain and the increase in existing osteoporosis. 

Alternatively, the triptan  Naratriptan  and the active ingredient  ergotamine  from the group of ergot alkaloids can be used. The former can cause side effects such as tiredness, dizziness and a feeling of tightness in the chest, while the latter can cause gastrointestinal complaints such as  diarrhea  and vomiting.

Verapamil  from the group of calcium antagonists is used to prevent chronic cluster headaches. Common side effects here are gastrointestinal complaints, but also dizziness and flushing, i.e. redness and a feeling of heat in the face.

Lithium is also suitable for the treatment of chronic cluster headaches. However, taking it occasionally comes with side effects such as weight gain, lack of concentration or increased urge to urinate.

When it comes to drug therapy, care must be taken to ensure that the medications used for acute treatment and prevention are compatible and can be combined.

Although cluster headaches cannot yet be cured, avoiding trigger factors and targeted therapy can significantly improve the quality of life of those affected.

Home remedies for cluster headaches

Unfortunately, there are no classic home remedies for treating cluster headaches. In general, however, avoiding possible trigger factors can help to prevent headache attacks as much as possible.

Sufficient exercise, ideally in the fresh air, and good ventilation in closed rooms increase the oxygen supply in the body, which can be helpful.