寝過ぎで頭が痛い。これはどういうメカニズムで起きるのでしょか。

睡眠中の血管の拡張による，ということらしいです。

うつの可能性があるみたいですね

医薬系の情報です

体の歪を助長する横向きの姿勢で長時間の睡眠は頭痛まどの問題を深刻にする可能性があります。とあります。

過去に同じ質問が2つほどありました

寝過ぎると血管を緊張させているセロトニンが放出され、血管が弛緩し、片頭痛が起こるようです。

だそうです。

週末頭痛といって、リラックスする週末に片頭痛の起こる方がいます。おそらくは寝過ぎのために血管もリラックスして拡張するためと思われます。対策は寝過ぎないこと、練る前にバファリンなどの鎮痛薬を服用してみる、あまりにもひどければ予防薬(１０番参照)を病医院からもらう、などです。