Die Hirnhaut, auch Meningen genannt, ist ein System aus Membranen, das das zentrale Nervensystem (ZNS) schützt, welches Gehirn und Rückenmark umfasst. Dieses System besteht aus drei Schichten: der Dura mater, der Arachnoidea mater und der Pia mater. Die Dura mater, auch harte Hirnhaut genannt, ist die äußerste und robusteste Schicht. Die Arachnoidea mater, auch Spinnwebenhaut genannt, ist die mittlere Schicht, und die Pia mater, auch weiche Hirnhaut genannt, ist die innerste Schicht, die direkt auf dem Gehirn und dem Rückenmark aufliegt. Die Hirnhäute haben eine Schutzfunktion vor mechanischen Einflüssen und Temperaturschwankungen.
Anatomie der Hirnhäute
Die Hirnhäute umgeben sowohl das Gehirn als auch das Rückenmark und gehen am Foramen magnum, dem großen Hinterhauptsloch, in die Rückenmarkshäute über.
Dura Mater
Die Dura mater, auch harte Hirnhaut genannt, ist die äußerste der drei Hirnhäute und besteht aus einer derben Schutzschicht, die das Gehirn umgibt. Sie kleidet die Innenfläche des Schädels aus und stellt gleichzeitig dessen Periost dar. Die Dura mater besteht aus zwei Schichten, die zum größten Teil direkt aneinander anliegen. Das Stratum periostale (inneres Blatt) ist mit der inneren Schädeldecke (Periost) verwachsen, während das Stratum meningeale (äußeres Blatt) dicht an der Arachnoidea anliegt und sich dort in die lappenartige Faltenstruktur teilt.
Duralfalten
Die Dura mater bildet Duplikaturen, die trennend zwischen die beiden Großhirnhälften und zwischen Großhirn und Kleinhirn vorspringen. Als erste unter den Duralfalten zu nennen, ist die Falx cerebri, die Großhirnsichel, eine zwischen den beiden Großhirnhemisphären midsagittal gestellte Duraplatte. Durch die Falx werden die beiden Hemisphären in die rechte und linke Großhirnhälfte unterteilt. Des Weiteren ist das Kleinhirn vom Okzipitallappen durch das Tentorium cerebelli, das Kleinhirnzelt, getrennt. Eine weitere, sehr variable Duraplatte, ist die Falx cerebelli, die Kleinhirnsichel. Zudem ist noch das Diaphragma sellae zu erwähnen. Eine der weiteren Falten der Dura an der Schädelbasis, ist das Cavum trigeminale, auch Meckel‘s Cave genannt.
Blutversorgung der Dura Mater
Die Dura Mater wird über drei Arterien versorgt, die der äußeren Halsschlagader entspringen. Zwischen der Dura und dem Schädelknochen verlaufen die Arterien der Hirnhäute, die A. meningea anterior, posterior und media, die an der Innenfläche des Knochens Furchen hinterlassen. Für die Ableitung des venösen Blutes aus dem Hirn sind die Sinus Durae Matris (venöse Blutgefäßkanäle) verantwortlich. Sie übernehmen eine Drainage-Funktion des Rückenmarks und des Gehirns. Die Gefäße der Vasa publica sind venös und leiten das Blut vom Gehirn in die Venae jugularis weiter. Die Vasa privata sind die meningealen Arterien, welche die Dura selbst versorgen.
Lesen Sie auch: Lokalisation und Integration von Bewusstsein
Arachnoidea Mater
Unterhalb der Dura liegt die Arachnoidea mater encephali, die sogenannte Spinnengewebshaut. Sie liegt nur durch einen kapillären Spaltraum getrennt an der Dura. Sie folgt der Kontur des Gehirns, ohne in die Furchen zu ziehen und besitzt keine eigene Blutversorgung. Von der Spinnenwebenhaut gehen knopfförmige Ausdehnungen in die Blutleiter der harten Hirnhaut ab. Diese knopfförmigen Ausdehnungen nennt man Arachnoidalzotten und versorgen die Spinnwebenhaut mit Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit. Zwischen der Arachnoidea und der Pia mater befindet sich der Subarachnoidalraum.
Pia Mater
Die innerste Schicht der Hirnhäute ist die Pia mater. Sie ist von der Arachnoidea durch den Subarachnoidalraum getrennt. Die Pia mater liegt direkt auf dem Gehirn auf, folgt den Furchen und Vertiefungen des Groß- und Kleinhirns und führt die Gefäße und Nerven, die in das Gehirn hineinführen. Sie ist von der Arachnoidea durch den Subarachnoidalraum getrennt. Dieser ist mit Liquor (CSF) gefüllt und wird von bindegewebigen Kollagenfaserbündeln, den Arachnoidaltrabekeln durchzogen, welche die beiden Schichten miteinander verbinden.
Lage der Hirnhäute an der Wirbelsäule
Nicht nur das Gehirn, das Zentralnervensystem, sondern auch das Rückenmark ist von Dura mater umgeben, die zusammen mit den anderen Hirnhäuten ein geschlossenes, mit Hirnwasser gefülltes Membransystem bilden. Die äußerste Schicht ist die Dura mater spinalis, die harte Rückenmarkshaut. Sie teilt sich am Foramenmagnum in ein äußeres Blatt, das Periost des Wirbelkanals und in ein inneres Blatt. Dazwischen ist ein mit Fett und Venen ausgefüllter Hohlraum. Die weiter innen gelegene Schicht nennt sich analog zum Aufbau im Gehirn Arachnoidea mater spinalis und liegt dem inneren Blatt der Dura an. Unterhalb der Arachnoidea mater spinalis liegt die innerste Schicht, die Pia mater spinalis. Zwischen diesen beiden Blättern befindet sich der mit Liquor gefüllte Subarachnoidalraum. Unterhalb des Conus medullaris ist dieser Raum vergrößert, man spricht von der Cisterna lumbalis, in der sich die Caudaequina befindet.
Funktion der Hirnhäute
Die Hirnhäute haben mehrere wichtige Funktionen:
- Schutz: Sie schützen das Gehirn und das Rückenmark vor mechanischen Einwirkungen und bilden eine Barriere gegen das Eindringen von Krankheitserregern. Die Dura mater ist die äußerste Schicht und bildet einen dichten, schützenden Mantel um das Rückenmark.
- Stützung: Sie stützen das Gehirn und das Rückenmark und halten sie in ihrer Position. Die Dura mater bildet Duplikaturen, die die Lage der Gehirnteile sichern.
- Flüssigkeitsregulation: Der Subarachnoidalraum ist mit Liquor cerebrospinalis gefüllt, der als Stoßdämpfer dient und das Rückenmark vor Erschütterungen schützt.
- Blutversorgung: Die Pia mater enthält viele Blutgefäße, die das Rückenmark mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgen.
Klinische Bedeutung
Erkrankungen der Hirnhäute können erhebliche gesundheitliche Folgen haben.
Lesen Sie auch: Lokalisation und Funktion des Sehzentrums
Entzündungen (Meningitis)
Entzündungen der Hirnhäute, auch Meningitis genannt, sind häufig mit starken Kopf- und Nackenschmerzen verbunden. Die Nackensteifigkeit, also die Unfähigkeit, das Kinn Richtung Brust zu bewegen, stellt eines der typischen Symptome dieser Erkrankung dar. Eine Meningitis kann durch Bakterien, Viren oder andere Erreger verursacht werden. Die Beschaffenheit des Liquors kann Hinweise auf eine Entzündung geben. Diese oft mit Kopfschmerzen, Fieber und Nackensteifigkeit einhergehende Erkrankung bedarf einer schnellen antibiotischen bzw. antiviralen Behandlung.
Blutungen
Blutungen im Bereich der Hirnhäute können verschiedene Ursachen haben und unterschiedliche Lokalisationen aufweisen:
- Epiduralhämatom: Eine Blutung zwischen der Dura mater und dem Schädelknochen, meist verursacht durch eine Verletzung der A. meningea media im Rahmen eines Schädelhirntraumas. Therapeutisch muss bei einem raumfordernden Epiduralhämatom eine schnelle operative Entlastung mit Hämatomausräumung stattfinden.
- Subduralhämatom: Eine Blutung zwischen der Dura mater und der Arachnoidea mater, oft verursacht durch Verletzungen von kleinen Brückenvenen. Auch hier ist eine schnelle operative Entlastung notwendig, da es sonst durch den Shift des Gehirns zu einer Einklemmung kommen kann.
- Subarachnoidalblutung: Eine Blutung im Subarachnoidalraum, meist verursacht durch ein geplatztes Aneurysma. Klinisch kommt es zu einem Vernichtungskopfschmerz, Patienten können direkt bewusstlos werden. Auch hier ist eine schnelle Intervention erforderlich.
Tumore (Meningeome)
Tumore, die von den Hirnhäuten ausgehen, werden Meningeome genannt. Sie entstehen aus Zellen der Arachnoidea und liegen meist breitflächig der Dura auf. Sie wachsen nicht infiltrativ, sondern verdrängen das umliegende Gehirngewebe. Um bei einer Operation das Risiko für ein anschließendes Rezidiv zu verringern, sollte der Ansatzpunkt, sprich die Dura, entfernt werden, was an der Konvexität meist gut gelingt.
Liquorfistel
Bei einem Trauma des Kopfes kann es zu einem Austritt von Flüssigkeit aus dem Ohr oder der Nase, kann es sich hierbei um Hirnwasser handeln. Oft sistiert eine solche Liquorfistel spontan, sonst muss sie durch eine Operation abgedichtet werden.
Einklemmungssyndrome
Durch Blutungen oder andere raumfordernde Prozesse kann es zu einer Einklemmung von Hirngewebe kommen:
Lesen Sie auch: Funktionen des Nervensystems
- Subfalcine Herniation: Kommt es durch eine Blutung zu einem Shift des Gehirns zur Gegenseite, kann dies zu einer subfalcinen Herniation führen - man spricht dann von einer Einklemmung des Gehirns.
- Obere Einklemmung: Kommt es zu einer Volumenverschiebung unter das Tentorium cerebelli, spricht man von einer oberen Einklemmung. Auch hier ist als Ursache ein gesteigerter Hirndruck anzunehmen.
- Untere Einklemmung: Im Gegensatz zu einer oberen Einklemmung, kommt es zu einer unteren Einklemmung, wenn die Kleinhirntonsillen ins Foramenmagnum gedrückt werden. Ursache hierfür ist eine Volumenvermehrung durch Schwellung, Blutung oder einen Tumor in der hinteren Schädelgrube.
Diagnostische Verfahren
Zur Diagnose von Erkrankungen der Hirnhäute können verschiedene Verfahren eingesetzt werden:
- Computertomographie (CT): Zum Nachweis von Blutungen oder Frakturen. Bei einer Fraktur der Schädelbasis kann mittels einer Computertomographie Luft innerhalb der Dura (intradural) nachgewiesen werden.
- Magnetresonanztomographie (MRT): Zur Beurteilung von Tumoren oder Entzündungen.
- Lumbalpunktion: Zur Entnahme von Liquor zur Untersuchung bei Verdacht auf Meningitis oder andere entzündliche Erkrankungen. Dazu wird unter sterilen Bedingungen mit einer Nadel zwischen den Dornfortsätzen der unteren Wirbel eingegangen.
Therapie
Die Therapie von Erkrankungen der Hirnhäute richtet sich nach der zugrunde liegenden Ursache. Sie kann medikamentöse Behandlungen (z.B. Antibiotika bei bakterieller Meningitis), operative Eingriffe (z.B. zur Entfernung von Tumoren oder zur Entlastung von Hämatomen) oder interventionelle Verfahren (z.B. Coiling von Aneurysmen) umfassen.
Rückenmark und Hirnhäute
Auch das Rückenmark ist von den Hirnhäuten umgeben, die hier als Rückenmarkshäute bezeichnet werden. Sie schützen das Rückenmark und sorgen für seine Versorgung mit Nährstoffen. Die Rückenmarkshäute sind Dura mater spinalis, Arachnoidea mater spinalis und Pia mater spinalis. Zwischen den einzelnen Schichten befinden sich der Epiduralraum, der Subduralraum und der Subarachnoidalraum.