Inna teoria mówi, że przyczyną bólu jest rozszerzenie naczyń krwionośnych wewnątrzczaszkowych, powstałe w mechanizmie kompensacji obniżenia ciśnienia wewnątrz czaszki spowodowanego zmniejszeniem objętości płynu mózgowo-rdzeniowego.
Wystąpienie zespołu nie jest spowodowane bezpośrednio poprzez pobranie płynu mózgowo-rdzeniowego do badania, gdyż występuje również w przypadkach nakłucia lędźwiowego bez pobrania płynu do badania. Jest to związane z utrzymywaniem się wycieku płynu w miejscu przekłucia opony twardej, a jego ubytek może dochodzić do 158 ml.
Częstość występowania zespołu popunkcyjnego jest szacowany na 30-40% w przypadku z pobieraniem płynu i 20% w przypadkach punkcji diagnostycznej.
Objawy chorobowe Objawy zespołu popunkcyjnego pojawiają się w 12-48 godzin od chwili nakłucia lędźwiowego. Opisywane są jednak przypadki pojawienia się bólu głowy spełniające kryteria rozpoznania zespołu popunkcyjnego do 14 dni.