痛みの発生源が歯そのものの周囲にある場合、疑うべき代表格が歯根膜炎で走ると痛いパターンです。歯根膜とは、歯の根と顎の骨の間を取り囲む厚さわずか0.2ミリメートル前後の薄い線維性組織で、噛む力を感知するセンサーおよび衝撃吸収材（クッション）の役割を担っています。
過去に神経を抜いた歯の根の先端に膿が溜まっていたり、過去の治療痕の隙間から細菌が侵入していたりすると、歯根膜に慢性的な炎症が生じます。普段の咀嚼では違和感程度であっても、ランニングによる連続した上下の慣性力が歯に加わると、炎症を起こした歯根膜が骨との間で強烈に圧迫され、鋭い痛みを走らせます。
さらに見逃せないのが、運動時の歯痛と血流の急激な変化です。激しい有酸素運動を行うと、筋肉へ酸素を届けるために心拍数が上昇し、全身の血流量が劇的に増加します。もし歯の内部にある歯髄（神経組織）に初期の炎症が潜んでいた場合、急激な血管拡張によって内圧が一気に高まります。密閉された歯の中で膨張した血管が神経を圧迫することで、脈拍に合わせて「ドクドク」「ズキズキ」と激しく拍動する痛みが誘発されます。
