Die Arachnoidea mater und die Sinus durae matris spielen eine entscheidende Rolle in der Anatomie und Funktion des Gehirns. Dieser Artikel beleuchtet detailliert die Struktur dieser Komponenten, ihre Funktionen und ihre klinische Relevanz.
Einführung in die Hirnhäute (Meningen)
Das Gehirn und das Rückenmark, die zusammen das zentrale Nervensystem (ZNS) bilden, sind von drei übereinander liegenden Bindegewebsschichten umgeben, die als Hirnhäute oder Meningen bezeichnet werden. Diese Schichten schützen das empfindliche Nervengewebe vor mechanischen Einflüssen, sorgen für Formstabilität und gleichen Volumenschwankungen aus, die durch Atmung und Herzschlag entstehen. Die drei Schichten sind von außen nach innen:
- Dura mater (harte Hirnhaut)
- Arachnoidea mater (Spinnengewebshaut)
- Pia mater (weiche Hirnhaut)
Zwischen diesen Schichten befinden sich verschiedene Räume, die entweder physiologisch vorhanden sind oder sich unter pathologischen Bedingungen bilden können.
Dura mater: Die harte Hirnhaut
Die Dura mater, auch harte Hirnhaut genannt, ist die äußerste und dickste der drei Hirnhäute. Sie ist eine derbe Schutzschicht, die das Gehirn umgibt und es Struktur gibt. Die Dura mater besteht aus zwei Schichten:
- Stratum periostale (Stratum fibrosum): Das äußere, oberflächliche Blatt besteht aus straffem Bindegewebe und elastischen Fasern. Es kleidet die Innenfläche des Schädels aus und stellt gleichzeitig dessen Periost dar.
- Inneres Blatt: Dieses Blatt liegt dem Gehirn direkt an.
Die beiden Durablätter liegen fast überall aneinander an, mit Ausnahme der Bereiche, in denen sich die Sinus durae matris befinden. Diese venösen Blutleiter transportieren das venöse Blut aus dem Schädel ab. Die Dura mater ist reich an Schmerzrezeptoren, was ihre Bedeutung bei Kopfschmerzen erklärt.
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Duralfalten
Die Dura mater bildet verschiedene Septen und Falten, die das Gehirn anatomisch unterteilen:
- Falx cerebri (Großhirnsichel): Eine midsagittal zwischen den beiden Großhirnhemisphären verlaufende Duraplatte, die diese in rechte und linke Hälfte teilt. Bei einer Hirnverschiebung durch Blutungen kann es zu einer subfalcinen Herniation kommen.
- Tentorium cerebelli (Kleinhirnzelt): Trennt das Kleinhirn vom Okzipitallappen und teilt den infratentoriellen vom supratentoriellen Raum. Es umgreift die paarigen Sinus transversi. Eine Volumenverschiebung unter das Tentorium cerebelli führt zu einer oberen Einklemmung.
- Falx cerebelli (Kleinhirnsichel): Eine variable Duraplatte, die das Kleinhirn teilt.
- Diaphragma sellae: Spannt sich zwischen den vorderen und hinteren Processus clinoidei über die Fossa hypophysialis aus und enthält ein Loch für den Durchtritt des Hypophysenstiels.
Blutversorgung der Dura mater
Die Dura mater verfügt über eine besondere Blutversorgung durch die Vasa publica und die Vasa privata. Die Vasa publica sind venöse Gefäße, die das Blut vom Gehirn in die Venae jugulares ableiten. Die Vasa privata sind die meningealen Arterien (A. meningea anterior, posterior und media), welche die Dura mater selbst versorgen.
Klinische Bedeutung der Dura mater
- Schädel-Hirn-Trauma: Bei Verletzungen der A. meningea media kann es zu einem Epiduralhämatom kommen, das schnell zu erhöhtem Hirndruck und Hirnschäden führen kann. Eine schnelle operative Entlastung ist notwendig.
- Liquorfistel: Bei Frakturen der Schädelbasis kann die Dura mater beschädigt werden, was zum Austritt von Hirnwasser aus Ohr oder Nase führen kann.
- Meningeome: Tumore, die von den Hirnhäuten ausgehen, entstehen aus Zellen der Arachnoidea und liegen meist breitflächig der Dura auf.
Arachnoidea mater: Die Spinnengewebshaut
Die Arachnoidea mater encephali, auch Spinnengewebshaut genannt, ist die mittlere der drei Hirnhäute. Sie liegt unterhalb der Dura mater und folgt der Kontur des Gehirns, ohne in die Furchen zu ziehen. Die Arachnoidea mater besitzt keine eigene Blutversorgung und ist von der Dura mater durch den Subduralraum getrennt.
Subduralraum
Der Subduralraum ist ein kapillarer Spaltraum zwischen der Dura mater und der Arachnoidea mater. In diesem Raum kann es bei Verletzungen von kleinen Brückenvenen zu Subduralhämatomen kommen, die sich über Wochen entwickeln oder akut im Rahmen eines Schädel-Hirn-Traumas entstehen können. Auch hier ist eine schnelle operative Entlastung notwendig, um eine Einklemmung des Gehirns zu verhindern.
Subarachnoidalraum
Unterhalb der Arachnoidea mater befindet sich der Subarachnoidalraum, der mit Liquor cerebrospinalis (Hirnwasser) gefüllt ist. Dieser Raum wird von bindegewebigen Kollagenfaserbündeln, den Arachnoidaltrabekeln, durchzogen, welche die Arachnoidea mater mit der Pia mater verbinden.
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Klinische Bedeutung der Arachnoidea mater
- Subarachnoidalblutung: Eine Einblutung in den Subarachnoidalraum, meist durch ein geplatztes Aneurysma, führt zu einem Vernichtungskopfschmerz und kann zu Bewusstlosigkeit führen. Eine schnelle Intervention ist erforderlich, um den Hirndruck zu senken und die Blutungsquelle zu behandeln.
- Meningeome: Diese Tumore entstehen aus Zellen der Arachnoidea.
Pia mater: Die weiche Hirnhaut
Die Pia mater ist die innerste Schicht der Hirnhäute und liegt direkt auf dem Gehirn auf. Sie ist von der Arachnoidea mater durch den Subarachnoidalraum getrennt und folgt all seinen Windungen und Furchen. Die Pia mater ist von zahlreichen Blutgefäßen durchzogen, die das Gehirn versorgen.
Sinus durae matris: Die venösen Blutleiter
Die Sinus durae matris sind venöse Blutleiter, die zwischen den beiden Schichten der Dura mater verlaufen. Sie dienen dem Abtransport von Blut und Liquor aus dem Gehirn und münden in die Vena jugularis interna. Die wichtigsten Sinus durae matris sind:
- Sinus sagittalis superior: Verläuft entlang des oberen Randes der Falx cerebri.
- Sinus sagittalis inferior: Verläuft entlang des unteren Randes der Falx cerebri.
- Sinus rectus: Verläuft entlang der Verbindung von Falx cerebri und Tentorium cerebelli.
- Sinus transversi: Umgreifen das Tentorium cerebelli.
- Sinus sigmoidei: Setzen die Sinus transversi fort und münden in die Vena jugularis interna.
- Sinus cavernosus: Befindet sich beiderseits der Hypophyse und enthält die Arteria carotis interna und verschiedene Hirnnerven.
Klinische Bedeutung der Sinus durae matris
- Sinusvenenthrombose: Als Folge eines Traumas oder einer Infektion können sich Blutgerinnsel in den venösen Sinus bilden. Eine Sinusvenenthrombose kann zu hämorrhagischen Infarkten und einem Hirnödem führen.
- Aneurysmen der Arteria carotis interna: Können im Sinus cavernosus Druck auf das venöse Blut ausüben und zu einer pulsierenden Glotzäugigkeit (pulsierender Exophthalmus) führen.
Hirnnerven: Verbindung zwischen Gehirn und Körper
Die Hirnnerven sind zwölf Nervenpaare, die direkt aus dem Gehirn entspringen und verschiedene Funktionen im Kopf- und Halsbereich erfüllen. Sie sind für sensorische Wahrnehmungen, motorische Funktionen und parasympathische Innervation zuständig.
Überblick über die Hirnnerven
| Hirnnerv | Bezeichnung | Qualität | Funktion |
|---|---|---|---|
| 1 | Nervus olfactorius (Riechnerv) | sensorisch | Geruchswahrnehmung |
| 2 | Nervus opticus (Sehnerv) | sensorisch | Sehwahrnehmung |
| 3 | Nervus oculomotorius (Augenmuskelnerv) | parasympathisch-motorisch | Augenbewegung, Pupillenverengung, Akkommodation |
| 4 | Nervus trochlearis (Augenmuskelnerv) | motorisch | Augenbewegung |
| 5 | Nervus trigeminus (Drillingsnerv) | sensibel-motorisch | Gesichtsempfindung, Kaumuskulatur |
| 6 | Nervus abducens (Augenmuskelnerv) | motorisch | Augenbewegung |
| 7 | Nervus facialis (Gesichtsnerv) | sensorisch-parasympathisch-motorisch | Geschmacksempfindung, Speichel- und Tränenproduktion, Gesichtsmuskulatur |
| 8 | Nervus vestibulocochlearis (Hör- und Gleichgewichtsnerv) | sensorisch | Hören, Gleichgewicht |
| 9 | Nervus glossopharyngeus (Zungen-Rachen-Nerv) | sensorisch-parasympathisch-motorisch | Geschmacksempfindung, Speichelproduktion, Schlucken |
| 10 | Nervus vagus (Umherschweifender Nerv) | sensorisch-parasympathisch-motorisch | Innervation von Herz, Lunge, Verdauungsorganen |
| 11 | Nervus accessorius (Halsnerv) | motorisch | Innervation von Musculus sternocleidomastoideus und Musculus trapezius |
| 12 | Nervus hypoglossus (Zungennerv) | motorisch | Zungenbewegung |
Klinische Bedeutung der Hirnnerven
Verletzungen oder Erkrankungen der Hirnnerven können vielfältige Symptome verursachen, je nachdem, welche Funktion der betroffene Nerv erfüllt.
- Nervus olfactorius: Schädigungen führen zu Ausfällen beim Geschmacksempfinden.
- Nervus opticus: Entzündungen verschlechtern die Sehkraft.
- Nervus trigeminus: Trigeminusneuralgie verursacht starke Gesichtsschmerzen.
- Nervus facialis: Fazialisparese führt zu einer Lähmung der Gesichtsmuskulatur.
- Nervus vestibulocochlearis: Schädigungen verursachen Hörverlust oder Gleichgewichtsstörungen.
Blutversorgung des Gehirns
Das Gehirn hat einen hohen Energiebedarf und ist auf eine kontinuierliche Blutversorgung angewiesen. Die zerebrale Autoregulation sorgt dafür, dass der Blutfluss (CBF) auch bei Schwankungen des Blutdrucks konstant bleibt.
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Arterielle Versorgung
Die arterielle Versorgung des Gehirns erfolgt über zwei Hauptgefäßsysteme:
- Arteria carotis interna (ACI): Versorgt den vorderen Teil des Gehirns.
- Arteria vertebralis (VA): Versorgt den hinteren Teil des Gehirns.
Die ACI teilt sich in die Arteria cerebri anterior (ACA) und die Arteria cerebri media (MCA). Die VAs vereinigen sich zur Arteria basilaris, die sich in die Arteria cerebri posterior (PCA) teilt. Der Circulus arteriosus cerebri (Willis-Kreis) verbindet die Stromgebiete der ACI und der VA und ermöglicht eine Umverteilung des Blutflusses bei Gefäßverschlüssen.
Venöser Abfluss
Das Blut verlässt das Gehirn passiv über Venen, die in die Sinus durae matris münden und schließlich in die Vena jugularis interna überleiten.
Klinische Bedeutung der Hirngefäße
- Schlaganfall: Ein Verschluss eines Hirngefäßes führt zu einem ischämischen Schlaganfall mit neurologischen Ausfällen.
- Aneurysmen: Aussackungen der arteriellen Gefäßwand können platzen und zu einer Subarachnoidalblutung führen.
Rückenmark
Auch das Rückenmark ist von den drei Hirnhäuten umgeben: Dura mater spinalis, Arachnoidea mater spinalis und Pia mater spinalis. Zwischen diesen Schichten befinden sich der Subduralraum und der Subarachnoidalraum, der mit Liquor gefüllt ist.
Klinische Bedeutung der Rückenmarkshäute
- Epidurale Anästhesie: Ein Betäubungsmittel wird in den Epiduralraum eingebracht.
- Lumbalpunktion: Hirnflüssigkeit wird aus der Cisterna lumbalis entnommen, um neurologische Erkrankungen zu diagnostizieren oder einen Hydrocephalus zu behandeln.
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