文献报道枕大神经痛的解剖学起因大致可归纳为：
1.枕大神经在浅出斜方肌腱膜处受到卡压
2.肌肉收缩而产生的神经压迫症状，肌内段穿行于头半棘肌、头最长肌之间时；
3.枕大神经周围组织的综合作用导致枕大神经痛。
有学者研究颈神经后支卡压的解剖学基础时认为枕大神经在穿过头半棘肌和头最长肌之间的腱性组织和穿出上项线处的骨纤维孔时，易受痉挛的肌肉或腱膜的卡压，认为该特征是临床枕大神经痛的解剖学基础。
也有学者在研究中发现枕大神经肌肉段起始部分有纤维间隔包绕易形成卡压，筋膜内段在斜方肌腱膜下与深筋膜之间纤维入管道中穿行易引起卡压，穿出上项线处骨纤维孔时最易被痉挛的肌肉或腱膜卡压。认为该特征为临床枕大神经痛的解剖学基础。颈部活动时，活动区和固定区交界处的神经处“扭折”状态，浅出点腱膜组织对神经的固定作用，可加重对神经的“卡压”。在局部受到损伤、瘢痕、粘连及肿大淋巴结压迫等因素下，易致枕大神经痛。指出解除枕大神经行程中的压迫是治疗枕大神经痛的关键。由于颈椎活动频繁，可使神经在关节肌肉韧带等走行转折处或骨纤维孔、纤维管道内受到长期的慢性刺激，而产生慢性水肿，纤维化及华勒氏变性等病理改变，并通过轴浆流的改变引起末梢效应器和中枢神经元的病理损伤。最新研究显示感觉神经轴突的异常电活动和临床症状存在明显平行关系，各种末梢感受器脱髓鞘产生的后放电是疼痛产生的病理学基础。
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