Kietoji žarna yra stiprus, lankstus nugaros smegenų dangalas, esantis stuburo kauluose. Tam tikroms medicininėms procedūroms reikia adatos perdurti kietąją žarną, o naudojant kitus medicininius metodus galima netyčia pradurti kietąją kaulą. Kadangi kietajame sluoksnyje yra smegenų skysčio (CSF), kuris maudosi ir apsaugo stuburo ir smegenų nervus, jo pažeidimas gali sukelti cerebrospinalinio skysčio nutekėjimą. Galvos skausmas gali atsirasti, jei dėl nutekėjimo sumažėja slėgis kietosios žarnos viduje, o šis galvos skausmas po kietėjimo dūrio gali tęstis kelias savaites ir tuo metu sukelti diskomfortą bei skausmą. Procedūros, galinčios sukelti galvos skausmą po duralinės punkcijos, apima epiduralą gimdančioms moterims ir juosmens punkciją dėl tyrimo priežasčių.
Žmogaus stuburas susideda iš kaulinių struktūrų, kurios viduje yra tuščiavidurės. Nervai eina per kaulų įdubas, o šie nervai yra apsupti ir apsaugoti CSF. Už nervų yra kietasis sluoksnis, sudarytas iš stiprių jungiamojo audinio skaidulų. Paprastai kietoji dangala lieka nepažeista, nebent ji būtų pažeista sužeidus arba įsmeigus stuburo adatas.
Kai kurie medicininiai tyrimai apima adatų naudojimą, kad būtų pasiekta vidinė stuburo sritis. Gimdančioms moterims, kurioms atliekama epidurinė injekcija, adata turi patekti į epidurinę erdvę aplink kietąją žarną, o ne į kietąją žarną. Žmonėms, kuriems reikalingas anestetikas medicininėms procedūroms arba skausmui malšinti, taip pat gali būti atliekamos stuburo injekcijos. Kai kuriais atvejais, pavyzdžiui, žmonėms, kurie gali sirgti meningitu, reikia apgalvotai punkuoti kietąją žarną, kad gydytojas galėtų paimti CSF mėginį, kad patikrintų, ar nėra infekcijos.
Nepriklausomai nuo to, ar kieta kaulas pradurta tyčia, ar netyčia, galvos skausmas po kietosios žarnos punkcijos turi gana didelę tendenciją pasireikšti kaip šalutinis poveikis. Kai XIX amžiaus pabaigoje buvo pradėta taikyti stuburo injekcijų technika, galvos skausmai po duralinės punkcijos buvo labai dažni. Kadangi adatos tapo mažesnės ir buvo pagamintos iš modelių, kurie buvo mažiau linkę atsitiktinai sugadinti, sumažėjo galvos skausmo rizika. Pacientams didžiausia rizika yra žmonėms, kuriems atliekama tyčinė duralinė punkcija, o vėliau moterims, kurioms atliekama epidurinė punkcija. Rizika žmonėms, kuriems taikoma anestezija stuburo srityje, yra daug mažesnė nei kitų procedūrų.
Nuo 2011 m. tiksliai nežinoma, kaip po duralinės punkcijos atsiranda galvos skausmas. Atrodo, kad smegenų skysčio slėgio sumažėjimas yra priežastis, tačiau galvos skausmo priežastys nėra aiškios. Viena iš galimybių yra fizinės paramos smegenų struktūroms sumažėjimas, kuris gali sukelti skausmo signalus, kai nėra palaikomas kaip įprasta. Arba sumažinus CSF slėgį padidėja kraujagyslių skersmuo, o tai taip pat gali sukelti galvos skausmą.