牙髓炎引起的牙痛發生於夜間，疼痛劇烈以至於不能入睡，當開髓減壓後，劇痛會驟減。
牙髓組織位於牙髓腔中，通過狹窄的根尖孔使牙髓與機體的其它部分相聯系，除根尖孔外牙髓被堅硬的牙本質壁所包圍，所以發炎時不易建立引流，使炎性滲出物積聚，而牙本質壁缺乏彈性，限制了炎性組織的膨脹，髓腔內壓增高，感染極易擴散至全牙髓，而增高的髓腔內壓力，壓迫神經而產生劇烈的疼痛，所以一旦穿通髓腔，壓力下降，疼痛便會驟減。
引起牙髓炎的原因有細菌因素、物理因素、化學因素及特發性因素。
細菌因素：牙髓炎可以說是一種感染性疾病，細菌是牙髓病的重要致病因素。引起牙髓感染的途徑有經牙體感染、牙周感染和血源感染三個方面。齲病、外傷性牙折及鑽磨牙體時意外露髓、楔狀缺損露髓、老年人嚴重磨耗露髓、畸形中央尖折斷或磨損露髓、畸形舌側窩或畸形舌側溝的底部無牙釉質覆蓋時、牙隱裂深達髓腔時細菌均可直接感染暴露的牙髓，如覆蓋於牙髓組織上的牙本質很薄，細菌及其毒性產物可穿過牙本質小管到達髓腔而引起牙髓感染；細菌通過牙周組織也可由牙周袋到根尖，通過根尖孔進入牙髓腔引起逆行性感染，這種經由牙周感染牙髓所引起的牙髓炎稱為逆行性牙髓炎;通過血源感染引起牙髓炎十分少見。
物理因素：急性牙齒外傷，如交通事故、運動競技、暴力斗毆使牙齒受到猛烈撞擊或進食中突然咀嚼到硬物，以及醫療工作中的意外，如進行牙列矯治時用力過猛、移動牙齒過快、拔牙時誤傷鄰牙根周、刮治深的牙周袋時損傷根尖血管等引起的機械性創傷，創傷性咬合 、充填物或其他修復體過高引起的慢性咬創傷牙合等機械性創傷。
化學因素：極端的溫度刺激，如高速、持續的鑽磨牙齒，銀汞合金充填深洞時未墊底，外界反復的溫度刺激及少見的電流刺激。
特發性因素：牙內吸收、牙外吸收可以引起一些原因不明的牙髓病變。
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