Vaskularne glavobolje uključuju migrenu (s ili bez aure) i cluster-glavobolje.
Migrena obuhvaća skupinu teških glavobolja koje se ponavljaju, obično jednostranih, praćenih mučninom, fotofobijom, sonofobijom i povraćanjem. Oko 30%-40% migrena započinje aurom s prolaznim neurološkim ispadima, koja napadu glavobolje prethodi najmanje 20 minuta. Aura migrene je povezana sa žarišnim smanjenjem protoka krvi kroz mozak koje je vjerojatno uzrokovano vazokonstrikcijom arteriola, nakon koje dolazi do širenja vazodilatacije i boli. Aura se može očitovati bljeskajućim ili cik-cak svjetlom, crtama ili točkicama, zamagljenim vidom, trzanjem mišića lica ili šaka, slabošću u ruci ili nozi, smetnjama govora i zbunjenošću.
Od cluster-glavobolja pate obično muškarci, a klinička slika uključuje jaku jednostranu retroorbitalnu bol sa suzenjem jednog oka, spuštanjem kapka, promjenama zjenica i začepljenjem nosa. Bolesnici proživljavaju nalete velike boli na jednoj strani glave tijekom jednog sata, jednom do tri puta dnevno. Glavobolje se često javljaju u isto doba dana, a otuda i naziv cluster. Javljaju se tijekom nekoliko tjedana ili mjeseci, ali mogu se povući tijekom nekoliko mjeseci ili godina, pa se opet ponovno pojaviti.
Hiperbaričnim kisikom se razina oksigeniranosti krvi povećava značajno više nego u normobaričnim uvjetima, pa je i sposobnost sužavanja bolno proširenih arterija u mozgu srazmjerno veća, što predstavlja zaštitnu reakciju stijenke krvne žila na povišene vrijednosti kisika u krvi. Ublažava se otok moždanog tkiva smanjenjem protoka krvi i poboljšanjem oksigeniranosti, kao i bolna reakcija.
