Hirnhäute: Struktur und Funktionen

· 9. April 2019

Das Gehirn ist von drei membranartigen Schichten umgeben: den Hirnhäuten, auch Meningen genannt. Im Einzelnen sind dies die Dura mater, die Arachnoidea und die Pia mater. Die Verbindung der beiden letztgenannten, der Pia mater und der Arachnoidea, bildet die Leptomeninx. Die Dura mater entspricht der Pachymeninx.

Die Hauptfunktion der Hirnhäute ist es, das Gehirn zu schützen. Das Gehirn ist ein sehr empfindliches Organ, das einen besonderen Schutz benötigt, den kein anderes Organ genießt. Dies geschieht über die Hirnhäute.

Die Hirnhäute entwickeln sich aus einer Vorläuferschicht, die als primitive Hirnhaut bezeichnet wird. Diese besteht aus Elementen, die vom Mesoderm und von der Neuralleiste abgeleitet sind. Sie ist in zwei verschiedene Schichten unterteilt: eine interne Endomeninx und eine externe Ektomeninx. Die Endomeninx wird zu Arachnoidea und Pia mater unterteilt und geht sowohl aus Mesoderm als auch aus Ektoderm hervor. Die Ektomeninx bildet die Dura mater und stammt ausschließlich vom Mesoderm ab.

Anatomie des Gehirns

Aufbau der Hirnhäute

Die Dura mater

Dies ist die äußerste Schicht. Die Dura mater selbst besteht wiederum aus zwei Schichten: Die erste, die äußere Schicht, entspricht dem Periost der Schädelknochen und enthält Blutgefäße und Nerven. Sie ist an der Innenseite des Schädels angeheftet, wobei die Verbindungen im Bereich der Nähte und der Schädelbasis besonders fest sind.

Die tiefere Schicht der Dura mater wird als Meningealschicht bezeichnet. Diese Schicht ist für die Bildung von Einzügen verantwortlich, die das Gehirn in einzelne Abschnitte unterteilen. Unter diesen Abteilungen sind vor allem Falx cerebri und das Tentorium cerebelli oder Kleinhirnzelt hervorzuheben.

Die Grenze zwischen der periostalen Dura und der Meningealschicht ist übrigens nur dort offensichtlich, wo sie auseinanderlaufen, um die Sinus durae matris zu bilden. Histologisch lassen sich die Schichten dadurch unterscheiden, dass die Meningealschicht weniger Fibroblasten und proportional weniger Kollagen aufweist.

Arachnoidea oder Spinnenhaut

Die Arachnoidea ist die mittlere der Meningen. Unter ihr findet sich der Subarachnoidalraum, der wiederum die Zerebrospinalflüssigkeit, den Liquor, enthält. Die Höhe des Subarachnoidalraums variiert je nach lokaler Ausprägung von Arachnoidea und Pia mater.

Die Arachnoidea besteht ebenfalls aus zwei verschiedenen Zellschichten. An die Dura mater grenzt die Arachnoidea-Barriere-Schicht an. Diese Schicht ist voll von Zellen, die durch zahlreiche Desmosomen und weitere Bindungen eng miteinander verbunden sind. Diese verleihen der Schicht eine Barrierefunktion, die ein Durchdringen des Liquors verhindert.

Tief in der Arachnoidea befindet sich die retikuläre Arachnoidea. Die Zellen in dieser Schicht vereinen den Subarachnoidalraum mit der Pia mater. Sie umschließen auch die Blutgefäße, die durch diesen verlaufen.

Zu erwähnen sind auch die Arachnoidalzotten. Dies sind mikroskopische Strukturen, die eine wichtige Rolle bei der Absorption des Liquors spielen. Der Mechanismus ist noch nicht genau verstanden, aber man geht davon aus, dass die Arachnoidalzotten eine Rolle als Regulator des Liquorvolumens spielen.

Pia mater

Die Pia Mater ist die innerste der Hirnhäute. Sie ist eine empfindliche, gut vaskularisierte Bindegewebsstruktur, die das Gehirn umgibt und schützt. Sie besteht aus einer kontinuierlichen Schicht von Zellen, die fest mit der Oberfläche des Gehirns verbunden sind und in Furchen und Spalten desselben eintauchen. Die Zellen sind durch Desmosomen und Gap junctions verbunden, sodass diese Schicht ebenfalls eine Barrierefunktion erfüllen kann.

Gehirn mit seinen Spalten und Furchen

Virchow-Robin-Räume

Die Virchow-Robin-Räume sind Räume um die Gefäße herum, perivaskuläre Räume also, die die kleinen Arterien und Arteriolen umgeben. Sie durchdringen die Oberfläche des Gehirns und erstrecken sich bis in den Subarachnoidalraum hinein.

Es hat sich gezeigt, dass diese Räume mit zunehmendem Alter immer größer werden, ohne dass damit ein offensichtlicher Verlust der kognitiven Funktion verbunden zu sein scheint. Allerdings wurde die Erweiterung dieser Räume auch mit Pathologien wie Bluthochdruck, neuropsychiatrischen Störungen und multipler Sklerose in Zusammenhang gebracht.

Wir alle sollten grundlegende Kenntnisse um die Struktur und Funktionen der Hirnhäute haben: Diese machen es uns leichter, Pathologien im Zusammenhang mit den Hirnhäuten zu verstehen, zu erkennen und ihnen vorzubeugen. Die häufigste Erkrankung der Hirnhäute ist entzündlicher Natur und heißt Meningitis.

  1. Patel, N., & Kirmi, O. (2009). Anatomy and imaging of the normal meninges. In Seminars in Ultrasound, CT and MRI (Vol. 30, No. 6, pp. 559-564). WB Saunders.
  2. Haines, D. E., Harkey, H. L., & Al-Mefty, O. (1993). The “subdural” space: a new look at an outdated concept. Neurosurgery, 32(1), 111-120.
  3. Alcolado, R., Weller, R. O., Parrish, E. P., & Garrod, D. (1988). The cranial arachnoid and pia mater in man: anatomical and ultrastructural observations. Neuropathology and applied neurobiology, 14(1), 1-17.
  4. Groeschel, S., Chong, W. K., Surtees, R., & Hanefeld, F. (2006). Virchow-Robin spaces on magnetic resonance images: normative data, their dilatation, and a review of the literature. Neuroradiology, 48(10), 745-754.
  5. Kwee, R. M., & Kwee, T. C. (2007). Virchow-Robin spaces at MR imaging. Radiographics, 27(4), 1071-1086.