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Hirnhäute: Aufbau, Funktion, Liquor & Schutz von Gehirn und Rückenmark

Hirnhäute: Aufbau, Funktion & Liquor verständlich erklärt – Dura, Arachnoidea, Pia und wie Liquor Gehirn und Rückenmark effektiv schützen.

Autor: Leandro Alegsa Erstellungsdatum: 1. November 2021 Letzte Aktualisierung: 5. April 2026

simple.wikipedia.org · CC BY-SA 3.0

Die Hirnhäute sind die Membranen, die das Gehirn und das Rückenmark umgeben und schützen. Bei Säugetieren bestehen die Hirnhäute aus drei Schichten: der Dura mater, der Arachnoid mater und der Pia mater.

Im Raum zwischen der Arachnoidea mater und der Pia mater (genannt "Subarachnoidea-Raum") befindet sich der Liquor (Liquor cerebrospinalis). Der Liquor ist eine spezielle Flüssigkeit, die das Gehirn und das Rückenmark umspült. Die Hirnhäute und der Liquor arbeiten zusammen, um das zentrale Nervensystem (Gehirn und Rückenmark) abzufedern und zu schützen.

Aufbau der Hirnhäute

Dura mater: die äußere, robuste Schicht. Sie besteht aus dichtem Bindegewebe, schützt mechanisch und bildet Durataschen und Venensinus (z. B. den Sinus sagittalis), in die das venöse Blut abfließt. Die Dura ist bei Menschen schmerzempfindlich, weil sie von Nerven, z. B. Ästen des Trigeminus, innerviert wird.
Arachnoidea (Arachnoid mater): die mittlere, feine Membran. Sie liegt der Dura an und bildet mit der Pia mater den Subarachnoidalraum, in dem der Liquor zirkuliert. An einigen Stellen ragen Arachnoidalzotten (Granulationes arachnoideales) in die Sinus und ermöglichen die Resorption des Liquors in das venöse System.
Pia mater: die innere, zarte Schicht, die dem Gehirn und Rückenmark unmittelbar aufliegt und dessen Oberfläche eng begleitet. Sie folgt auch den Blutgefäßen in das Gewebe und trägt zur Blut-Hirn-Schranke und zum Stoffaustausch bei.

Funktion der Hirnhäute

Mechanischer Schutz: Die Hirnhäute und der Liquor wirken als Polster gegen Erschütterungen und Druckveränderungen.
Stoffwechsel und Flüssigkeitsregulation: Durch den Liquor werden Abfallprodukte entfernt, Nährstoffe verteilt und der intrakranielle Druck reguliert.
Immunabwehr: Meningeale Zellen und immunologische Mechanismen in den Meningen erkennen und bekämpfen Erreger.
Gefäßführung und Venöser Abfluss: Die Dura bildet Kanäle für wichtige venöse Sinus, über die das Blut aus dem Schädel zurücktransportiert wird.

Liquor: Produktion, Zirkulation und Zusammensetzung

Produktion: Der Liquor wird hauptsächlich in den Plexus chorioidei der Hirnventrikel gebildet (etwa 500–700 ml/Tag bei Erwachsenen).
Zirkulation: Der Liquor fließt von den Ventrikeln in den Subarachnoidalraum, umspült Gehirn und Rückenmark und wird schließlich über Arachnoidalzotten in die venösen Sinus aufgenommen.
Zusammensetzung: Liquor ist klar und hat eine andere Zusammensetzung als Blut: niedrigeres Eiweiß, kaum Zellen unter normalen Bedingungen und ein für das Gehirn angepasstes Elektrolytverhältnis. Veränderungen (z. B. erhöhte Zellen, erhöhtes Protein, Blutbeimengung) sind diagnostisch wichtig.

Wichtige klinische Aspekte

Meningitis: Entzündung der Hirnhäute, meist durch Viren oder Bakterien. Typische Symptome sind Fieber, Nackensteifigkeit und Kopfschmerzen. Die Diagnose erfolgt durch klinische Untersuchung, Bildgebung (CT/MRT) und Liquoruntersuchung nach Lumbalpunktion.
Subarachnoidale Blutung: Blutung in den Subarachnoidalraum (häufig durch ein geplatztes Aneurysma). Leitsymptom ist ein plötzlicher, sehr starker "Vernichtungskopfschmerz". Schnelle Diagnostik per CT und Behandlung in neurochirurgischer Fachabteilung sind entscheidend.
Epidurales/ subdurales Hämatom: Blutansammlung zwischen Knochen und Dura (epidural) oder zwischen Dura und Arachnoidea (subdural) nach Trauma; kann zu Drucksteigerung und neurologischer Verschlechterung führen.
Hydrocephalus: Stauung des Liquors in den Ventrikeln mit Hirndrucksteigerung. Ursachen sind erhöhte Liquorproduktion, verminderte Resorption oder Abflussbehinderung. Therapieoptionen sind z. B. Ventrikulostomie oder Shunt-Anlage.

Diagnostik und Therapie

Lumbalpunktion (Spinalpunktion): Entnahme von Liquor zur Diagnostik (Druckmessung, Zellzahl, Glukose, Protein, Mikrobiologie). Vor der Punktion wird oft eine Bildgebung (CT/MRT) durchgeführt, wenn erhöhtes Hirndruckrisiko besteht.
Bildgebung: CT und MRT zeigen Blutungen, Hämatome, Raumforderungen und ventrikuläre Erweiterungen.
Behandlung: Je nach Ursache: Antibiotika bei bakterieller Meningitis, operative Versorgung bei Blutungen oder Masseneffekten, Shunt-Anlage bei chronischem Hydrocephalus sowie supportive Maßnahmen zur Druckkontrolle.

Besonderheiten und Prävention

Die Dura wird von meningealen Gefäßen (z. B. der mittleren meningealen Arterie) versorgt; Verletzungen dieser Gefäße können zu epiduralen Blutungen führen.
Impfungen (z. B. gegen Meningokokken, Haemophilus influenzae Typ b, Pneumokokken) reduzieren das Risiko bestimmter Formen der bakteriellen Meningitis.
Bei Kopfverletzungen oder Verdacht auf Meningitis sollte frühzeitig ärztliche Abklärung erfolgen, da rasches Handeln die Prognose deutlich verbessert.

Zusammenfassend bilden die Hirnhäute zusammen mit dem Liquor ein komplexes Schutzsystem für Gehirn und Rückenmark. Sie übernehmen mechanischen Schutz, unterstützen den Stoffwechsel und beteiligen sich an immunologischen und hämodynamischen Prozessen. Störungen dieses Systems können lebensbedrohlich sein und erfordern schnelle Diagnostik und gezielte Therapie.

Schichten der Hirnhaut

Pia mater

Die Pia mater (oder "Pia") ist die Schicht der Hirnhaut, die dem Gehirn und dem Rückenmark am nächsten liegt. Es ist eine dünne, zarte Schicht ("pia mater" bedeutet "zarte Mutter" auf Latein). Die pia mater haftet sehr eng sowohl am Gehirn als auch am Rückenmark. Die Pia mater besteht aus Zellen, durch die keine Flüssigkeit gelangen kann. Dadurch wird verhindert, dass Hirnflüssigkeit ins Gehirn gelangt.

Die kleinste Art von Blutgefäßen, die so genannten Kapillaren, durchziehen die Pia mater und bringen dem Gehirn die Dinge, die es braucht, wie Blut und Sauerstoff. Die Kapillaren der Pia mater machen auch einen wichtigen Teil der Blut-Hirn-Schranke aus. Dies ist das "Sicherheitssystem" des Gehirns. Es kontrolliert, was den Blutkreislauf verlassen und in die Nervenzellen des Gehirns gelangen kann und was nicht.

Die Kapillaren der Pia sind mit Zellen ausgekleidet, die sehr dicht aneinander gepackt sind. Nur bestimmte Dinge können diese Zellen durchdringen und das Gehirn erreichen. Das hilft, Dinge wie Bakterien und einige Gifte daran zu hindern, ins Gehirn zu gelangen. Es lässt auch die Dinge eindringen, die das Gehirn zum Überleben braucht, wie Glukose (Zucker), Wasser und weiße Blutkörperchen (die Infektionen bekämpfen).

Arachnoidea mater

Die Arachnoidea mater ist die mittlere Schicht der Hirnhaut. Es handelt sich um eine dünne, klare Membran, die locker über der Pia mater liegt. Dadurch bleibt ein Raum zwischen diesen beiden Schichten, der als "Subarachnoidalraum" bezeichnet wird. ("Subarachnoidalraum" bedeutet "der Raum unter der Arachnoidea.") Hirnflüssigkeit fließt durch den Subarachnoidalraum.

Eine der wichtigsten Aufgaben der Arachnoidenschicht ist die Abfederung des Gehirns. Wie die Pia mater besteht die Arachnoidea mater aus Zellen, durch die Flüssigkeit nicht durchdringen kann. Da keine Flüssigkeit durch eine dieser beiden Schichten gelangen kann, bleibt der Liquor im Subarachnoidalraum und tritt nicht aus. Diese Flüssigkeitsschicht trägt zum Schutz des Gehirns bei, wie der Airbag eines Autos. Ohne dieses Kissen würde das Gehirn bei jeder Kopfbewegung einer Person auf die Schädelinnenseite treffen und verletzt werden.

Die Arachnoidea mater hat auch eine wichtige Aufgabe in der Blut-Hirn-Schranke. Das Blut fließt durch die Dura mater, die letzte Schicht der Hirnhaut. Die Arachnoidea mater verhindert, dass Blut in den Liquor gelangt. Dies ist wichtig, denn wenn Blut durch die Arachnoidea mater in den Liquor gelangt, können Gehirn und Rückenmark gereizt und infiziert werden. Wie alle Teile des Körpers braucht die Arachnoidea mater Blut und Sauerstoff, um zu überleben. Kleine Blutgefässe bringen diese Dinge in die Arachnoidea-Schicht. Die Arachnoidea-Schicht verhindert jedoch, dass das Blut in den Liquor gelangt.

Die Arachnoidea mater ist mit der letzten Schicht der Hirnhaut verbunden: der Dura mater.

Dura mater

Die Dura mater (oder "Dura") ist die Schicht der Hirnhaut, die am weitesten vom Gehirn und Rückenmark entfernt ist. Sie ist eine dicke, schützende Schicht. ("Dura mater" bedeutet im Lateinischen "harte Mutter".) Die Dura mater schützt das Gehirn davor, vom Schädel, der sehr rau ist, abgeschabt und verletzt zu werden.

Die Dura mater hat von allen drei Schichten der Hirnhaut die größten Blutgefäße. Die Venen in der Dura mater transportieren das Blut vom Gehirn zum Herzen, nachdem das Gehirn den Sauerstoff im Blut verbraucht hat. Die Arterien in der Dura transportieren sauerstoffreiches Blut vom Herzen. Diese Arterien teilen sich in die Kapillaren in der Pia mater.

Die Dura faltet sich auch in das Gehirn an vier verschiedenen Stellen ein, um Teile des Gehirns, einschließlich der beiden Gehirnhälften, zu trennen.

Gedächtnisstütze

Einige Mediziner verwenden ein mnemotechnisches Akronym, um sich die Schichten in den Hirnhäuten und ihre Reihenfolge zu merken. Das mnemonische Akronym lautet: "Die Hirnhaut PAD das Gehirn":

Pia mater: dem Gehirn und dem Rückenmark am nächsten
Arachnoide mater: mittlere Schicht
Dura mater: am weitesten von Gehirn und Rückenmark entfernt

Bei der Autopsie sind die schützenden Dura von der Wirbelsäule abgeschnitten worden, und die klare Arachnoidea-Schicht ist zu sehen, die das Rückenmark bedeckt und schützt

Bei der Autopsie wurde die schützende Dura mater zurückgeschält

Probleme mit den Hirnhäuten

Da die Hirnhaut viele wichtige Dinge für das zentrale Nervensystem tut, können Probleme mit der Hirnhaut sehr gefährlich sein. Die häufigsten Probleme mit den Hirnhäuten werden durch Infektionen oder Blutungen in den Hirnhäuten verursacht.

Blutungsprobleme

Wenn Blutgefässe in den Hirnhäuten reissen oder verletzt werden, verursachen diese Blutgefässe Blutungen in den Hirnhäuten. Blutungen in den Hirnhäuten sind eine Form des Schlaganfalls, die als hämorrhagischer Schlaganfall bezeichnet wird. ("Hämorrhagisch" bedeutet "verursacht durch gefährliche Blutungen (Hämorrhagie)"). Blutungen in den Hirnhäuten sind sehr gefährlich, denn wenn sich genügend Blut ansammelt, kann das Blut das Gehirn zusammendrücken oder zerdrücken.

Infektionen

Die Blut-Hirn-Schranke in den Blutgefäßen der Hirnhaut schützt das Gehirn vor den meisten Krankheitserregern (Dingen, die eine Infektion verursachen). Aus diesem Grund sind Infektionen im Gehirn nicht sehr häufig. Dies ist wichtig, weil Antikörper - die das körpereigene Immunsystem zur Abwehr von Infektionen herstellt - nicht durch die Blut-Hirn-Schranke ins Gehirn gelangen können. Das gilt auch für die meisten Antibiotika-Medikamente. Das bedeutet, wenn eine Person eine Hirninfektion bekommt, kann der Körper die Infektion in der Regel nicht selbst bekämpfen, und die meisten Medikamente, die Ärzte zur Abtötung von Infektionen einsetzen, können nicht in das Gehirn gelangen, um die Krankheitserreger im Gehirn abzutöten.

Einige Viren, Bakterien und andere Keime sind jedoch in der Lage, durch die Blut-Hirn-Schranke zu gelangen und Infektionen zu verursachen. Beispiele für diese Infektionen sind:

Meningitis
Das Polio-Virus
West-Nil-Virus
Borreliose
Syphilis
Afrikanische Trypanosomiasis (Afrikanische Schlafkrankheit)