睡眠不足の状態で起床することになると、脳に未処理の活性酸素がまだ多く残存するうえ、起床直後からのエネルギー産生により活性酸素が追加されてしまうことになるので、脳は自分自身の細胞を守るために脳への血流量を減らし、活性酸素の新規の発生や流入を少なくしているのです。

結果、脳の血流量が減ることにより、脳機能が低下するため、頭痛や 耳鳴りといった症状が出現します。

2：自律神経コントロールの不調

人は以下の2種類の自律神経が働いています。

■ 交感神経
活動、緊張、 ストレス、興奮している状態です。脳血管収縮および脳血流減少の作用を有します。

■ 副交感神経
休息、睡眠、リラックスしている状態です。脳血管拡張および脳血流増加の作用を有します。

通常、起床している時間帯は交感神経が働き、睡眠中は副交感神経が働いていますが、興奮、緊張、ストレス状態が続いた上に睡眠時間の短縮状態が続くと、副交感神経がうまく作動しにくくなります。

三大神経伝達物質の一つで精神を安定させるセロトニンの分泌も減る傾向となり、睡眠の質（脳をいかに効率よく休めているのか）が低下し、相対的に脳活動が亢進している状態が長く続くため脳が疲労してしまいます。

寝不足だと、ほどなく交感神経優位に切り替わってゆくので脳への血流コントロール障害が発生し、この過程で頭痛が発生します。