Zuurstof is essentieel voor het leven, en wanneer zuurstof beschikbaar is in een beperkte voorraad, zijn er gevolgen, zoals ernstige hoofdpijn. Drie primaire oorzaken van onvoldoende zuurstof die leidt tot hoofdpijn zijn onder meer koolmonoxidevergiftiging, reizen naar zeer grote hoogten en obstructieve slaapapneu. Merk op dat in het geval van koolmonoxidevergiftiging, de gevolgen veel erger kunnen zijn dan hoofdpijn en kunnen invaliditeit en overlijden omvatten.
Koolstofmonoxidevergiftiging
Het gebrek aan zuurstof als gevolg van koolmonoxide als gevolg van een lopend voertuig in een aangebouwde of ondergrondse garage, een generator die in het huis wordt gebruikt tijdens een ramp zoals een orkaan of een verstopte haard op elk moment, kan leiden tot hoofdpijn, invaliditeit en dood. Volgens het federale Morbidity and Mortality Weekly overlijden elk jaar ongeveer 450 mensen aan koolmonoxidevergiftiging, ook de primaire oorzaak van sterfgevallen ten gevolge van onopzettelijke vergiftiging. Daarnaast zijn meer dan 20.000 bezoeken aan spoedeisende hulp gekoppeld aan koolmonoxidevergiftiging. MMWR zegt dat bijna de helft - 41 procent - van alle blootstelling aan koolmonoxide plaatsvindt van december tot het volgende februari. Volgens een rapport uit 2006 van de nationale werkgroep over koolmonoxidebewaking, gefinancierd door de centra voor ziektebestrijding en -preventie, koolmonoxide detectors kunnen mogelijk de helft van alle sterfgevallen als gevolg van koolmonoxidevergiftiging voorkomen. Ze merken op dat sommige staten actie hebben ondernomen om individuen te beschermen; huiseigenaren en huisbazen in Alaska die hout, steenkool, gas, olie of andere koolmonoxide-emitterende brandstof gebruiken, zijn bijvoorbeeld verplicht om koolmonoxide detectoren te installeren. Een soortgelijke wet bestaat in Massachusetts, die ook vereist dat gebouwen met ingesloten parkeerterreinen binnen de structuur een koolmonoxidemelder hebben.
Blootstelling aan hoge hoogten
Sommige mensen ontwikkelen hoofdpijn wanneer ze naar grote hoogten reizen. In een onderzoek door de Iraanse neuroloog J. Jafarian en collega's, gepubliceerd in Cephalgia, analyseerden de onderzoekers de resultaten van 118 volwassenen die naar een bergkliniek opkeken en hen 24 uur later vroegen of ze hoofdpijn of een verstopte neus hadden. De onderzoekers veronderstelden hoofdpijn en nasale congestie was gekoppeld. Meer dan de helft - 55,9 procent - zei dat ze hoofdpijn hadden ontwikkeld en minder dan een derde - 28,8 procent - een melding was van een verstopte neus. De onderzoekers vonden het hebben van hoofdpijn niet geassocieerd met een hoger risico op verstopte neus. De onderzoekers merkten hoogteziekte op van hypoxie - lage zuurstofgehaltes - kunnen voorkomen op niveaus van 2000 meter boven zeeniveau. Dit is ongeveer 6500 voet of 1,2 mijl. De proefpersonen bevonden zich op 3.450 meter boven zeeniveau, ongeveer 11.000 voet of 2.1 mijl.
Obstructieve slaapapneu
Obstructieve slaapapneu wordt veroorzaakt door het herhaaldelijk inzakken van de bovenste luchtwegen van het individu, wat leidt tot hyoxemie - lage zuurstofgehaltes in het bloed - evenals slaapversnippering en andere problemen, volgens Lawrence J. Epstein, MD en mede-taakleden van de Adult Obstructive Sleep Apnea Task Force van de American Academy of Sleep Medicine. Ze zeggen dat de primaire behandeling voor matige tot ernstige apneu continue positieve luchtwegdruk is - CPAP - oraal, nasaal of oraal afgeleverd tijdens de slaap. Deze behandeling houdt de luchtweg open. Volgens Sigrid C. Veasey, M.D. en collega's, kunnen lagere zuurstofniveaus van mensen met slaapapneu 's morgens vroeg hoofdpijn veroorzaken. Ze zeggen dat vier gecontroleerde onderzoeken personen met slaapapneu met aanvullende zuurstof hebben behandeld en dat deze proefpersonen na de behandeling met zuurstof een meetbaar lager niveau van hypoxemie hadden. De proefpersonen zeiden ook dat ze minder slaperig waren. De onderzoekers merkten op dat zuurstoftherapie in de toekomst nuttig kan zijn voor patiënten die resistent zijn tegen het gebruik van CPAP. Het is echter momenteel onbekend wat de beste doseringen van zuurstof zijn en het is ook onbekend wat de risico's en voordelen zijn van aanvullende zuurstof.