Im Körper gibt es im Wesentlichen zwei Organe, die besonders schützenswert sind: das Herz und das Gehirn. Ein Ausfall eines der beiden Organe – und sei es nur für wenige Sekunden – hat dramatische Folgen für unsere Gesundheit. Deswegen liegen beide geschützt und zwar umgeben von knöchernen Strukturen. Beim Herz übernimmt diese Aufgabe der knöcherne und knorpelige Brustkorb, beim Gehirn die Schädelbasis und die Schädelkalotte. Ein wesentlicher Unterschied zwischen dem Herz und dem Gehirn ist jedoch, dass das Herz allseits von weichem Gewebe umgeben, das Gehirn hingegen recht fest im Schädel verpackt ist. Um Druckschäden zu vermeiden, ruht das Gehirn deswegen auf einer Art „Wasserbett“. Das bedeutet, dass Nervengewebe dem Knochen nicht unmittelbar aufliegt, sondern von drei Hirnhäuten (Meningen) und zudem einem Flüssigkeitskissen aus Liquor cerebrospinalis umhüllt ist. Dieses „Wasserbett“ setzt sich bis auf das Rückenmark fort und hat dort einen vergleichbaren Aufbau.

Es können ein innerer und ein äußerer Liquorraum voneinander abgegrenzt werden. Der innere entspricht den Hirnventrikeln, der äußere dem Subarachnoidalraum. Die Produktion des Liquors findet in den inneren Räumen statt, seine Resorption in den äußeren. Beide stehen über Öffnungen in Verbindung. Da vor allem der äußere Liquorraum eng mit dem Aufbau des venösen Abflusses des Zentralnervensystems verknüpft ist, sollte man beide Kapitel vergleichend betrachten.

Hirnhäute

Die Hirnhäute setzen sich aus drei einzelnen Schichten zusammen. Wir arbeiten uns von außen nach innen vor. Die äußerste, dem Schädelknochen direkt anliegende Hirnhaut ist die Dura mater encephali (harte Hirnhaut). Die mittig liegende Arachnoidea mater encephali (Spinnenwebenhaut) liegt der Dura mater mehr oder weniger unmittelbar nach innen an. Sie ist über eine spezielle Zellschicht, dem Neurothel, mit der Dura mater verbunden. Die innen liegende Pia mater encephali (zarte Hirnhaut) umfasst nur wenige Zellschichten, welche dem Gehirn-parenchym direkt aufliegen und in einem makroskopischen Präparat nicht deutlich zu erkennen sind. Häufig werden Arachnoidea mater und Pia mater unter dem Begriff Leptomeninx (griech. λεπτός – „fein, zart“) zusammengefasst und so von der derberen Pachymeninx (entspricht der Dura mater; griech. παχύς – „dick, derb“) abgegrenzt.

Dura mater encephali

Die Dura mater umspannt das Gehirn und Rückenmark als Ganzes, ohne den Sulci in die Tiefe zu folgen. Durch die Ausbildung mehrerer Durasepten fixiert sie das Gehirn im Schädel und stabilisiert es bei Bewegungen des Kopfes relativ zur Schädelkalotte.

Im Bereich des Telencephalons entspricht diese anatomische Begebenheit der Falx cerebri (Abb. 4.1), welche sich sichelförmig in der Fissura longitudinalis cerebri aufspannt. Rostral ist die Falx cerebri an der Crista galli des Os ethmoidale verwachsen. Am oberen Rand der Falx cerebri befindet sich eine mit Endothel ausgekleidete Duplikatur der Dura mater, der Sinus sagittalis superior (Abb. 4.2). Am unteren Rand liegt der Sinus sagittalis inferior. Diese und weitere venöse Blutleiter (Sinus durae matris) werden in Kapitel 9 näher beschrieben.

Abb. 4.1

Hier sind die oberflächlichen Hirnhäute sowie Tel- und Diencephalon entfernt, die Dura mater encephali ist auf der Schädelbasis erhalten. Sinus sagittalis superior, die Sinus transversi und der Sinus sigmoideus sind teilweise eröffnet.

1Falx cerebri

2Sinus sagittalis superior, eröffnet

3Sinus sagittalis inferior

4Tractus opticus (Diencephalon)

5Chiasma opticum (Diencephalon)

6Falx cerebri, Verheftung an der Crista galli

7Tentorium cerebelli

8Mesencephalon, Anschnitt

9Dura mater encephali auf dem Boden der mittleren Schädelgrube

10Dura mater encephali auf dem Boden der vorderen Schädelgrube

Orientierungshilfe: Links unten im Bild ist das rostrale, rechts oben das okzipitale Ende des Kopfes.

Abb. 4.2

In dieser Abbildung sind die venösen Blutleiter des Gehirns schematisch dargestellt.

Die Dura mater encephali bildet starre, inkompressible Duplikaturen aus, in denen das venöse Blut aus dem Gehirn abfließt.

Die wichtigsten Sinus durae matris sind:

•Sinus transversus

•Sinus sigmoideus

•Sinus sagittalis superior

•Sinus sagittalis inferior

•Sinus cavernosus

Die Falx cerebri setzt sich nach okzipital in das Tentorium cerebelli fort. Das Tentorium cerebelli stellt ebenfalls eine Duplikatur der Dura mater dar. Sie trennt als quer aufgespanntes Duraseptum die mittlere von der hinteren Schädelgrube und spannt sich wie ein echtes Zelt (lat. tentorium) über dem Kleinhirn auf. Ferner verläuft die Falx cerebelli zwischen den beiden Hemisphären des Kleinhirns und trennt diese voneinander.

Histologisch betrachtet besteht die Dura mater aus einem periostalen äußeren und einem menigealen inneren Blatt. Das Neurothel stellt die Verbindung zur Arachnoidea mater her. Zellen des Neurothels sind durch Tight junctions fest miteinander verbunden und verhindern so, dass Erreger oder Toxine ungehindert in das Gehirngewebe eindringen können.

Im Bereich des Schädels verwächst die Dura mater mit ihrem periostalen Anteil teils sehr fest am Schädelknochen. Ein Raum oberhalb der Dura mater (Epiduralraum von griech. έπί – „auf, darüber“), also zwischen Dura mater und Schädelkalotte ist unter normalen Umständen nicht existent.

Klinik

Diesen Epiduralraum durchziehen Gefäße zur Versorgung der Meningen. Sie sind relativ fest im Epiduralraum verankert. Daher ist es möglich, dass sie bei mechanischen Belastungen, wie sie im Rahmen eines Schädeltraumas auftreten können, bersten. Besonders oft ist hiervon das mittlere die Dura mater versorgende Gefäß, die Arteria meningea media, betroffen. Im Rahmen von Blutungen aus ihr kann es zur Ausbildung eines pathologischen Epiduralraums kommen. Das klinische Bild wird Epiduralblutung genannt.

Im Gegensatz zur Dura mater encephali befindet sich im Bereich der Dura mater spinalis (kaudal des Foramen magnum im Bereich des Rückenmarks) sehr wohl ein physiologischer Epiduralraum zwischen Dura mater und dem Periost der Wirbelkörper. Dieser ist vor allem mit Fettgewebe und Venen gefüllt und besitzt große klinische Relevanz für die Durchführung einer Periduralanästhesie, wie sie häufig bei orthopädischen, gynäkologischen oder urologischen Eingriffen zum Einsatz kommt.

Abb. 4.3

Schematischer Aufbau der Hirnhäute

Das Gehirn ist, ebenso wie das Rückenmark von bindegewebigen Hüllen, den Hirnhäuten (Meningen) umgeben.

Die derbe äußere Hülle, welche der inneren knöchernen Schädelfläche anliegt und mit dem Periost verschmolzen ist, dient dem Gehirn als schützende Kapsel und wird als Pachymeninx oder Dura mater encephali bezeichnet. An der weichen Hirnhaut wird die Arachnoidea von der Pia mater unterschieden; dazwischen befindet sich der Subarachnoidalraum (Cavum subarachnoidale), der den äußeren Liquorraum bildet und mit Liquor cerebrospinalis gefüllt ist.

Die Pia mater liegt dem Hirngewebe direkt auf und folgt allen Gyri und Sulci der Hirnoberfläche. Im Gegensatz dazu ziehen die Arachnoidea und Dura mater über alle Unebenheiten hinweg.

Das Neurothel stellt eine Verbindung zwischen Dura mater und Arachnoidea mater her.

Arachnoidea mater encephali

Die Arachnoidea mater ist von der Dura mater durch einen makroskopisch nicht erkennbaren Spaltraum, das Spatium subdurale, getrennt. Durch diesen Spaltraum ziehen sogenannte Brückenvenen, welche das Blut oberflächlicher Gehirnvenen den Sinus durae matris zuleiten.

Klinik

Im Rahmen eines Traumas können die Brückenvenen reißen und das Spatium subdurale pathologisch erweitern: Man spricht von einer Subduralblutung. Da die Brückenvenen fest mit der Dura mater an ihrer Mündungsstelle am Sinus verwachsen sind, sind sie dort nur wenig beweglich. Dies ist der Grund, weshalb sie bei einem Trauma vor allem dort einreißen.

In einem anatomischen Präparat ist das Studium der Lagebeziehungen zwischen Dura und Arachnoidea mater nur begrenzt möglich, da einerseits der Liquor ausläuft und andererseits die Dura mater bei der Gehirnentnahme oft im Schädel haften bleibt. Ähnlich wie die Dura mater überspannt die Arachnoidea mater das Gehirn als Ganzes, ohne den einzelnen Sulci in deren Tiefe zu folgen. Dadurch entsteht zwischen der Arachnoidea mater und der Pia mater ein physiologischer Subarachnoidalraum, welcher mit Liquor cerebrospinalis gefüllt ist. Im Subarachnoidalraum verlaufen im Bereich der Schädelbasis die das Gehirn versorgenden großen Gefäße sowie die Hirnnerven bis zu ihrem Eintritt ins Gehirn bzw. ihrem Durchtritt durch die Dura mater. Die Arachnoidea mater wird zuweilen auch als „gefäßführende“ Hirnhaut bezeichnet.

Klinik

An den Teilungsstellen der großen Gefäße können sich Aneurysmata bilden. Hierbei handelt es sich um Aussackungen der Gefäßwand. Wenn ein solches Aneurysma platzt, blutet es sehr schnell in den Subarachnoidalraum. Man spricht von einer Subarachnoidalblutung (kurz SAB), einem lebensbedrohlichen Zustand, der mit extremen Kopfschmerzen einhergeht (Vernichtungskopfschmerz).

Die Arachnoidea mater bildet weiterhin im Bereich der Sinus durae matris, insbesondere entlang des Sinus sagittalis superior, zottenförmige Aussackungen aus (Granulationes arachnoideae; Pacchioni-Granulationen). Diese Granulationen sind die wichtigsten Orte der Liquorresorption im Bereich des Schädels. Bei einer eingeschränkten Funktion der Granulationes arachnoideae verschiebt sich das Gleichgewicht zwischen Liquorproduktion und Liquorresorption zugunsten der Produktion. Es resultiert ein Hydrozephalus (Wasserkopf).

Pia mater encephali

Die innerste und zugleich dünnste Schicht der Hirnhaut ist die Pia mater. Sie ist nur im histologischen Präparat zu erkennen und liegt dem Gehirnparenchym unmittelbar auf. Sie folgt dabei den Sulci und Gyri in Ihrem Verlauf. Darüber hinaus beteiligt sich die Pia mater an der Begrenzung der perivaskulären Virchow-Robin-Räume (Abb. 4.4). Betrachten wir diese ein wenig genauer.

Aufbau des Virchow-Robin Raumes

Die großen hirnversorgenden, intrakraniellen Arterien, wie etwa die Arteria cerebri media, verlaufen im Subarachnoidalraum, also zwischen Arachnoidea mater und Pia mater. Von diesen zweigen die das Hirnparenchym versorgenden kleineren Arterien (sog. penetrierende Arterien) ab. Beim Durchtritt der penetrierenden Arterien durch die Pia mater legt sich dem Gefäß eine leptomeningeale Zellschicht an und begleitet es bis hin zu seinen kapillären Verzweigungen. Ein ähnlicher Aufbau existiert um Venen herum. Die den penetrierenden Gefäßen anliegende leptomeningeale Gewebeschicht besteht aus einer einfachen Zellschicht mit Desmosomen und Gap junctions, ähnlich dem Aufbau der Pia mater. Diese Schicht bildet die innere Begrenzung der Virchow-Robin-Räume. Die äußere Begrenzung der Virchow-Robin-Räume wird entweder durch eine weitere einfache leptomeningeale Zellschicht oder durch die Basalmembran der angrenzenden astrozytären Glia limitans perivascularis gebildet. So entsteht ein perivaskulärer Raum, der das gesamte intrazerebrale Gefäßsystem bis hin zu den Kapillaren umgibt. Auf Höhe der Kapillargefäße verschmelzen die beiden begrenzenden Gewebeschichten, so dass die perivaskulären Räume verloren gehen.¹

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