Das Gehirn, wie auch das Rückenmark, sind umgeben von den Hirnhäuten (Meningen), die wiederum aus drei Bindegewebsschichten zusammengesetzt sind. Im folgenden Text erhalten Sie einen Überblick über den Aufbau der einzelnen Hirnhäute.

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Hirnhäute

Blausen.com staff. „Blausen gallery 2014“. Wikiversity Journal of Medicine 1 (2). doi:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 20018762 .


Von außen nach innen unterscheidet man zwischen der Dura mater (= äußerste Schicht), der Arachnoidea und der Pia mater. Arachnoidea und Pia mater encephali bilden zusammen die Leptomeninx (weiche Hirnhaut) und sind ursprünglich aus einer Schicht entstanden. Dem gegenübergestellt steht die Dura mater (harte Hirnhaut), die auch als Pachymeninx (Pachyderm = Dickhäuter) bezeichnet wird. Die Hirnhäute dienen in Verbindung mit dem liquorgefülltem Subarachnoidalraum und der Schädelkalotte als Schutz des Gehirns z.B. vor Erschütterungen und Stößen.

Dura mater

Aufbau der Dura mater

dura mater

Blausen.com staff. „Blausen gallery 2014“. Wikiversity Journal of Medicine 1 (2). doi:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 20018762 .

Die Dura mater besteht aus einem straffen, kollagenem Bindegewebe und setzt sich aus einem periostalem Blatt (Stratum periostale) und einem meningealem Blatt (Stratum meningeale) zusammen. Der periostale Anteil ist im Bereich des Schädels (im Gegensatz zum Rückenmark) fest mit dem Periost der Kalotte verwachsen.

Eine Ausnahme bilden die Stellen, an denen die Venae emissariae die Dura mater durchziehen (siehe Abbildung). Die genannten Venen münden wiederum in die venösen Blutleiter des Gehirns (Sinus durae matris), welche sich zwischen den beiden Blättern der Dura mater befinden.

Neben den Venae emissariae münden auch die Brückenvenen, welche zwischen der Arachnoidea und dem meningealem Blatt der Dura mater verlaufen, in die Sinus durae matris. Bei Verletzung dieser Brückenvenen kommt es zur Subduralblutung. Durch die enge Verbindung von Dura mater und Arachnoidea existiert normalerweise kein wirklicher Subduralraum. Allerdings kann es im Rahmen einer Subduralblutung zu einer Ablösung des Neurothels der Arachnoidea (s.u.) von der Dura mater kommen, wodurch ein artifizieller Subduralraum entsteht.

Merke: Im Wirbelkanal existiert, im Gegensatz zum Gehirn, ein Epiduralraum.

Septen der Dura mater

An einigen Stellen zieht die Dura mater bis in die Tiefe des Gehirns und bildet dabei Septen, bzw. Duplikaturen des meningealen Durablattes aus. Insgesamt wird zwischen vier Septen der Dura mater differenziert.

Das größte Septum stellt die sichelförmige Falx cerebri dar, welche in der Fissura longitudinalis cerebri verläuft, und die beiden Hirnhälften voneinander trennt. Ursprung der Falx cerebri ist die Crista galli des Os ethmoidale. Ein weiteres Septum, das Tentorum cerebelli (tentorium = Zelt), trennt den Okzipitallappen des Gehirns vom Kleinhirn (Cerebellum) ab.

Zusätzlich wird anhand des Tentorium cerebelli zwischen dem supratentoriell liegendem Telencephalon und dem infratentoriell liegendem Cerebellum differenziert. Die beiden Kleinhirnhemisphären werden wiederum durch die Falx cerebelli voneinander getrennt. Zum Durchtritt des Hirnstamms enthält das Tentorium cerebelli eine Öffnung, die sogenannte Incisura tentorii.

Ein weiteres Septum stellt das Diaphragma sellae dar. Dieses bedeckt die Sella turcica und weist ebenfalls eine kleine Öffnung für den Durchtritt des Hypophysenstils auf.

Anatomische Illustration der Septen

Bild: “An anatomical illustration from Sobotta’s Human Anatomy 1908” von Dr. Johannes Sobotta. Lizenz: (CC0 1.0)

Blutversorgung der Dura mater

Die Blutversorgung der Dura mater erfolgt, gemeinsam mit der des Periosts und der der benachbarten Schädelknochen, im Wesentlichen aus drei Arterien. Die Hauptversorgung erfolgt dabei durch die A. meningea media, welche einen Endast der A. maxillaris darstellt. Die beiden anderen versorgenden Arterien, A. meningea anterior und posterior, spielen klinisch gesehen eher eine untergeordnete Rolle.

Im Rahmen eines Schädel-Hirn-Traumas kann es zum Einreißen der A. meningea media und infolgedessen zu einer Epiduralblutung kommen, wobei dieser Epiduralraum durch die enge Verbindung von Dura mater und Periost normalerweise im Gehirn nicht existiert.

Blutversorgung der Dura mater

Blutversorgung der Dura mater

Innervation der Dura mater

Die Innervation der Dura mater erfolgt über die Hirnnerven V (N. trigeminus), IX (N. glossopharyngeus) und X (N. vagus), sowie über die ersten beiden Äste der Zervikalnerven. Im Rahmen einer Hirnhautentzündung (Meningitis) kommt es zu einer Reizung dieser sensiblen Fasern und damit verbunden zu Kopfschmerzen, sowie einer refelektorischen Nackensteifigkeit. Um die Meningen möglichst zu entlasten, kommt es außerdem zu einer Schonhaltung im Sinne einer Überstreckung des Kopfes. Im Gegensatz zur Dura mater ist das Gehirn selbst nicht sensibel innerviert und damit schmerzunempfindlich.

Merke: Kopfschmerzen gehen immer von den Meningen aus, da das Gehirn selbst nicht sensibel innerviert wird.

Krankheiten der Dura mater

Bedingt durch die Tatsache, dass die Dura mater aus straffem kollagenen Bindegewebe besteht, kann es im Rahmen von raumfordernden Prozessen in der Schädelgrube z.B. durch Blutungen oder Tumore zu Einklemmungen im Bereich der Septen kommen. Differenziert wird dabei zwischen einer axialen und einer lateralen Einklemmung.

Die axiale Einklemmung stellt eine symmetrische Einklemmung durch einen in beiden Hemisphären gleichermaßen ausgeprägten Prozess (Bsp. Hirnödem) dar. Bei der oberen axialen Einklemmung werden die beiden mittleren und unteren Anteile des Temporallappens durch den Schlitz des Tentorium cerebelli gepresst und üben dadurch Druck auf das Mittelhirn (Mesencephalon) aus.

Im Rahmen einer unteren axialen Einklemmung kommt es im Verlauf zu einer Verdrängung der Kleinhirntonsillen durch das Foramen magnum und damit zu einer Kompression des Hirnstamms.

Dem gegenübergestellt steht die laterale Einklemmung, welche bei einseitigen raumfordernden Prozessen auftritt (Bsp. Hirntumor, Blutung). Dabei kommt es durch die ipsilaterale Herniation des Temporallappens im Bereich des Tentorium cerebelli zu einer Verdrängung der Hirnschenkel (Crura cerebri) zur Gegenseite. Dadurch wird die Pyramidenbahn vor ihrer Kreuzung auf die kontralaterale Seite geschädigt, d.h. die Muskulatur auf der Gegenseite ist betroffen.

Arachnoidea

Die Arachnoidea (Spinngewebshaut) stellt die mittlere Schicht der Hirnhäute dar und besteht aus einer feinen Bindegewebsschicht. Der Teil der Arachnoidea, der an der Dura mater angrenzt, besteht aus mehreren Lagen flacher Zellen (Menigealzellen), wobei diese Schicht als Neurothel bezeichnet wird. Die Meningealzellen sind an dieser Stelle über Tight junctions eng miteinander verbunden und bilden eine Abgrenzung zwischen der Dura mater und dem Subarachnoidalraum (Blut-Liquor-Schranke).

Klinik: Von den Zellen der Arachnoidea ausgehend können sogenannte Meningeome entstehen. Dieses sind langsam wachsende, in der Regel gutartige, Hirntumore und gehören zu den häufigsten Tumoren im Gehirn.
Diagramm-Abbildung der Hirnhäute

Bild: “ Diagrammatic representation of a section across the top of the skull, showing the membranes of the brain” von Mysid. Lizenz: (CC0 1.0)

Subarachnoidalraum (Spatium subarachnoideum)

Skizze des Subarachnoidealraumes

Bild: “Skizze des Subarachnoidealraumes” von Uwe Thormann. Lizenz: CC BY-SA 3.0

Die Begrenzung des Subarachnoidalraums setzt sich aus der äußeren Arachnoidea und der innen liegenden Pia mater zusammen. Im Inneren des Subarachnoidalraums befinden sich zahlreiche bindegewebige Trabekel, welche ebenfalls von Meningealzellen bedeckt werden.

Des Weiteren beinhaltet der Subarachnoidalraum den Liquor cerebrospinalis, welcher im Bereich der Plexus chorodei gebildet wird (Dach des 3. und 4. Ventrikels, Wand der Seitenventrikel) und bildet somit den äußeren Liquorraum.

Der Liquor gelangt über drei Öffnungen im Dach des 4. Ventrikels in den Subarachnoidalraum und von hier aus weiter über die Arachnoidalzotten in das venöse Gefäßsystem. Die Arachnoidalzotten (Granulationes arachnoidea Paccioni) stellen Ausstülpungen der Arachnoidea mit Teilen des Subarachnoidalraums in das Lumen der Sinus durae matris dar. Sie dienen der Rückresorption des Liquor cerebrospinalis in das Blut.

Dadurch bedingt, dass die Arachnoidea mit der Begrenzung  der Schädelkalotte verläuft, wohingegen die Pia mater der Oberfläche des Gehirns aufliegt, entstehen an den Stellen, wo es zu einer Abweichung von Schädelinnenfläche zu der Gehirnoberfläche kommt, Erweiterungen des Subarachnoidalraums, die als Zisternen (Cisternae subarachnoideae) bezeichnet werden.

Die wichtigste Zisterne stellt in diesem Zusammenhang die Cisterna cerebellomedullaris dar, welche sich zwischen Kleinhirn und Medulla oblongata befindet. Diese Zisterne kann im Rahmen einer Subokzipitalpunktion genutzt werden, um Liquor zur klinischen Diagnostik zu gewinnen.

Im klinischen Alltag wird jedoch die im unteren Lumbalbereich liegende Cisterna lumbalis weit häufiger genutzt um Liquor zu gewinnen (Lumbalpunktion), da an dieser Stelle weniger Komplikationen zu befürchten sind als subokzipital. Weitere Zisternen sind u.a. die Cisterna fossae lateralis, die Cisterna ambiens und die Cisterna interpeduncularis.

Pia mater encephali

Die Pia mater encephali liegt den Gyri des Gehirns unmittelbar auf und zieht mit bis in die jeweiligen Sulci hinein. Vom Gehirn getrennt ist die Pia mater über den Virchow-Robin-Raum, welcher sich zwischen Pia mater encephali und Membrana limitans externa des Gehirns befindet. Sie besteht aus einer dünnen Schicht an Bindegewebszellen (Meningealzellen), welche für eine glänzend erscheinende Oberfläche des Gehirns sorgt.

Die Pia mater encephali ist sehr gefäßreich und bildet die äußerste Schicht von Blutgefäßen, die in das Zentralnervensystem ein- bzw. austreten, um anschließend mit diesen in die Tiefe zu ziehen. Zusammen mit der Arachnoidea bildet sie die Begrenzung des Subarachonidalraums (s.o.).

Die Arachnoidea und die Pia mater encephali, als auch der Subarachnoidalraum setzen sich im Wirbelkanal als Arachnoidea und Pia mater spinalis weiter fort.

Cranial pia mater

Bild: “ Coronal section of inferior horn of lateral ventricle” von Henry Gray. Lizenz: (CC0 1.0)

Beliebte Prüfungsfragen zu den Hirnhäuten

1. Welche Aussage den Meningen trifft zu?

  1. Dura mater und Arachnoidea bilden zusammen die Pachymeninx.
  2. Als Leptomeninx bezeichnet man die harte Hirnhaut.
  3. Das Gehirn ist, wie auch das Rückenmark, von drei Hirnhäuten umgeben.
  4. Die drei Hirnhäute sind Arachnoidea, Pia mater encephali und Leptomeninx.
  5. Die Meningen sind nicht sensibel innerviert.

2. Welche Aussage zur Dura mater trifft nicht zu?

  1. Die Falx cerebri stellt eine Duraduplikatur dar.
  2. Die Dura mater ist zusammengesetzt aus zwei Blättern.
  3. Die Dura mater liegt dem Periost der Schädelkalotte fest an.
  4. Sie besteht aus straffem kollagenen Bindegewebe.
  5. Die Hauptversorung erfolgt über die A. meningea posterior.

3. Welche Aussage zur Arachnoidea trifft nicht zu?

  1. Arachnoidea und Pia mater werden zusammen als Leptomeninx bezeichnet.
  2. Arachnoidea und Pia mater entspringen ursprünglich einer Schicht.
  3. Ausstülpungen der Arachnoidea bezeichnet man als Plexus choroidei.
  4. Die Arachnoidea bildet die mittlere Schicht der Hirnhäute.
  5. Sie bildet die Blut-Liquor-Schranke.

4. Welche Aussage zur Pia mater encephali trifft zu?

  1. Die Pia mater encephali liegt dem Periost direkt auf.
  2. Die Pia mater encephali besteht aus einer dicken Schicht an Bindegewebszellen.
  3. Die Pia mater encephali bildet Duplikaturen aus.
  4. Die Pia mater encephali besteht aus zwei Blättern.
  5. Sie zieht bis in die jeweiligen Sulci mit hinein.

Quellen

Last minute Anatomie – F. Rengier, C. Jaschinski, H. Holtmann – Elsevier Verlag
Lehrbuch Histologie 2. Auflage, Welsch – Elsevier Verlag
Neurologie, Gehlen W. und Delank H.-W. – Thieme Verlag
Prometheus, Kopf und Neuroanatomie – Thieme Verlag
Taschenlehrbuch Anatomie, Kirsch, J. und MA. – Thieme Verlag
ZNS Teil 2, MEDI-LEARN Skriptenreihe 3. Auflage, A. Martin – MEDI-LEARN

Lösungen zu den Fragen: 1C, 2E, 3C, 4E

 

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