この症状は、原発性の神経障害であると考えられている。 皮膚神経の異常は、上腕筋の掻痒症を持つ患者の間で記録されている。 MasseyとMasseiは、典型的な腕橈骨筋上の皮膚に供給される前腕の後皮神経の分布において、温度とピンポイントの感覚の変化を報告した。
WallengrenとSundlerは、神経学的指向性抗体を用いて、腕頭皮膚掻痒症の患者では真皮および表皮の神経線維の数が減少していることを示し、さらに、このような皮膚神経の減少は症状の再燃時にのみ起こることを示しました。 De Ridderらは、腕橈骨の痒みを持つ患者において、定量的な感覚テストを用いてC6-8における選択的なC線維の機能障害を示し、C6-7の層内ステロイド注入後にC線維の機能が改善した。 また、ドップラー画像で測定した患部前腕の皮膚灌流の増加も報告されています。
腕橈骨部そう痒症の患者が経験するそう痒は、疼痛の一種であると考えられている。 しかし、この痛みを生じさせる神経の損傷または刺激の解剖学的位置については議論がある。 2つの有力な仮説が提案されている。 1つ目は、腕橈骨の掻痒症は、日光曝露による末梢皮膚神経の損傷が原因であるとするものである。 2つ目は、頚椎のレベルで神経が損傷を受けるというものである。
太陽仮説を支持する証拠
上腕腕型皮膚掻痒症の患者の多くは、慢性的な日光浴の経験がある。 KestenbaumとKalivasは、慢性的な日光浴に反応した肥満細胞からのヒスタミン放出が病態生理学的な役割を果たしているのではないかと仮定し、上腕部そう痒症と血清ヒスタミン値の上昇を認めた患者を報告した。
症例によっては、日光浴が症状を悪化させ、光保護が改善をもたらすことが報告されている。
腕橈骨の痒みを模倣したバレニクリンに対する光アレルギー反応が1名の患者で報告されています。
患者は通常、太陽にさらされた腕や肩の背側にのみ症状を訴えます。
米国では、左側の症状が右側の症状よりも多く見られますが、これは運転による腕への累積的な日光照射の結果であると考えられます。 南アフリカでは、ドライバーが車の右側に座っているため、分布は右腕に多く見られます。
温帯気候に住む患者の症状は、晩秋には寛解し、夏には再発することが多い。 一年中晴れている熱帯地方の患者は、症状がより安定している傾向があります。
患部の皮膚の生検では、一般的に萎縮と日焼けの兆候が見られます。
腕気擦過症の患者に見られる表皮および真皮の神経線維の減少は、連続的な光線療法後にも見られる。
Challenges to the solar hypothesis
腕の背側が太陽にさらされているために影響を受けるのであれば、なぜ太陽にさらされている顔には影響がないのか？
なぜ短パンを履いている人には下肢に相当する腕腕頭痒疹が発生しないのか？
上腕骨痒症が日光による神経損傷の現れであるならば、なぜ日光に非常に敏感な子供たちは影響を受けないのだろうか？
頚椎症仮説を支持する証拠
何人かの著者は、上腕骨痒症の患者に頚椎疾患（関節炎、骨軟骨症、脊椎溶解性変化など）の有病率が高いことを報告している。 Marziniakらは、腕腕型掻痒症の患者41人に頸椎の磁気共鳴断層撮影を行った。
頸椎椎間孔の狭窄または頸椎椎間板の突出があり、神経の圧迫につながっていた。
頸椎椎間板ヘルニアでC6神経根が圧迫されている場合、腕頭痛を伴うことが報告されているが、腹側C5-C6椎間板切除術、C5-C6椎間板固定術、C6神経根減圧術を行うと、症状は速やかに消失した。
頸椎の関節炎の治療は、腕橈骨の痒みを持つ患者の症状を緩和することが報告されています。 C6-7レベルの頚椎硬膜外ステロイド注射は、上腕骨痒症の患者の痒みを消失させたことが報告されている。
頚椎腫瘍、頚椎肋骨、肥大した頚椎横突起および頚椎骨棘はすべて、上肢そう痒症の原因となるケースシリーズとして報告されている。
上腕腕部そう痒症の患者を対象とした電気生理学的研究では、正中神経および尺骨神経のF反応の両側の遅延が認められた。
頚部原性仮説に対する批判
頚部脊椎疾患は一般的に永続的な疾患であり、そのため、再発および寛解する症状ではなく、継続的な神経障害性のかゆみを生じるはずである。
頚部神経ブロックは役に立たないことが報告されている。
変性頚椎の変化は、65歳以上の無症候性女性の70％、無症候性男性の95％に見られるので、年齢をマッチさせた対照群がなければ、腕橈骨の掻痒症の原因として頚椎疾患を挙げるのは誤りである。 大規模なレトロスペクティブケースシリーズでは、腕橈骨の痒みの症状が頸椎の異常に起因するとされたのは、患者のわずか25%であった。
従来の電気生理学的検査は、痒みを伝える求心性神経が実際には無髄であるにもかかわらず、有髄線維の伝導を測定するため、上腕痒みの病態生理を調べるには適切ではないかもしれない。