Dura mater
von lateinisch: durus - hart; mater - Mutter
Synonyme: Dura, harte Hirnhaut, Pachymeninx, Meninx fibrosa
Englisch: Meninges, dura mater, dura
1. Definition
Die Dura mater ist die äußerste Hirnhaut (Pachymeninx), die das Zentralnervensystem umschließt. Sie grenzt an die benachbarten Knochen des Schädels bzw. der Wirbelsäule.
2. Einteilung
Nach der Lage im Schädel oder im Rückenmarkskanal unterscheidet man:
- die Dura mater cranialis und
- die Dura mater spinalis.
Beide Strukturen gehen im Foramen magnum ineinander über.
3. Anatomie
3.1. Übersicht
3.1.1. Dura mater cranialis
Die Dura mater cranialis befindet sich innerhalb der Schädelhöhle. Sie setzt sich aus einem äußeren Blatt, dem Stratum fibrosum bzw. Stratum periostale, und einem inneren Blatt, dem zur Arachnoidea hin gelegenen Stratum neurotheliale bzw. Stratum meningeale zusammen.
Das Stratum fibrosum besteht aus straffem Bindegewebe mit vielen kollagenen und elastischen Fasern. Es stellt funktionell das Periost der Schädelhöhle dar, das mit dem Schädelknochen in weiten Bereichen fest verwachsen ist. Es geht im Bereich der Foramina und Suturen kontinuierlich in das Pericranium an der Außenseite des Schädels über. Im Bereich der orbitalen Fissuren geht die Dura mater in das Periost der Orbitalhöhle (Periorbita) über.
Das nach innen gerichtete Stratum neurotheliale ist ein mehrschichtiger Verband von epithelähnlichen Meningealzellen (Duraneurothel). Der abgedichtete, enge Interzellularspalt zwischen der innersten Schicht des Duraneurothels und der äußeren Arachnoidalzellschicht und bildet eine Diffusionsbarriere zwischen Liquor und Blutgefäßsystem der Dura (Teil der Blut-Liquor-Schranke). Das Duraneurothel endet im Bereich der Austrittsstellen von Hirnnerven.
An einigen Stellen spaltet sich die Dura in zwei Blätter. Das äußere Blatt haftet am Schädelknochen. Das innere Blatt hingegen löst sich vom äußeren Blatt und bildet als Duplikatur membranartige Strukturen, welche die Schädelhöhle in Kammern und Nischen untergliedern:
- Falx cerebri in der Fissura longitudinalis zwischen den Großhirnhemisphären
- Tentorium cerebelli zwischen Großhirn und Kleinhirn
- Falx cerebelli zwischen den Kleinhirnhemisphären
- hirnwärtige Durabedeckung von Sinus durae matris und Cavum trigeminale
- Diaphragma sellae
Die Falx cerebri und das Tentorium cerebelli bilden ein Zuggurtungssystem, das den Schädel von innen mechanisch stabilisiert. Das Tentorium fängt den Druck des Endhirns auf Kleinhirn und Hirnstamm ab. Durch Falx und Tentorium werden Massenverschiebungen des Gehirns bei Traumen abgefangen und Deformierungen des Gehirns reduziert.
3.1.2. Dura mater spinalis
Die Dura mater spinalis umhüllt im Wirbelkanal das Rückenmark in Form eines lang gezogenen Durasacks. Wie auch im Bereich des Schädels besteht die spinale Dura aus einem Stratum fibrosum und einem Stratum neurotheliale, jedoch ist das Stratum fibrosum nicht direkt mit dem Knochen verbunden, da es hier ein separates Periost gibt. Dadurch wird der Durasack von einem Epiduralraum umgeben, der lockeres Bindegewebe mit vielen Fettzellen sowie einen Venenplexus (Plexus venosus vertebralis internus) beinhaltet.
Stellenweise ist der Durasack mit der Wand des Wirbelkanals bzw. mit dem Ligamentum longitudinale posterius verbunden. Für die Austritte der Spinalnervenwurzeln sind seitliche Ausziehungen (Duratrichter) ausgebildet. Im Bereich der Foramina intervertebralia geht die Dura kontinuierlich in die Bindegewebskapsel und das Epineurium von Spinalganglien und Spinalnerven über.
Der Durasack verengt sich im mittleren Thorakalbereich und weitet sich im Zervikal- und Lumbalbereich (Cisterna lumbalis). Im Sakralkanal verjüngt er sich kegelförmig und geht in die Pars duralis des Filum terminale über.
In einigen Lehrbüchern wird das Periost der Wirbelkörper als äußere Schicht der Dura mater (Endorhachis) bezeichnet, während der Duralsack von der inneren Schicht ("Stratum meningeale") gebildet wird. Somit würde sich der Epiduralraum zwischen der inneren und der äußeren Schicht der Dura befinden.
3.2. Blutgefäße
3.2.1. Dura mater cranialis
Die Dura mater cranialis besitzt die Sinus durae matris als Vasa publica, die das venöse Blut des Gehirns aufnehmen und v.a. beidseits zu den Venae jugulares internae weiterleiten.
Die Vasa privata der Dura mater cranialis werden durch die Meningealgefäße gebildet. Dazu zählen u.a.:
- Arteria meningea anterior der Arteria ethmoidalis anterior
- Ramus meningeus der Arteria ethmoidalis posterior
- Arteria meningea media der Arteria maxillaris
- Ramus meningeus aus der Arteria carotis interna
- Arteria meningea posterior der Arteria pharyngea ascendens
- Ramus meningeus der Arteria vertebralis
- Ramus meningeus der Arteria occipitalis
Die Venae meningeae (z.B. Venae meningeae mediae) begleiten meist als paarige Gefäße die gleichnamigen Arterien und münden teilweise auch direkt in die Sinus durae matris ein.
3.2.2. Dura mater spinalis
Die Dura mater spinalis besitzt ein gut entwickeltes Kapillarbett mit z.T. fenestriertem Endothel. Das System wird aus Rami durales und Arteriae radiculares aus den Rami spinales verschiedener Arterien gespeist. Es steht ventral und dorsal mit der Arteria vertebralis in Verbindung. Im oberen Zervikalmark bestehen weiterhin direkte Verbindungen zu Meningealarterien der Arteriae vertebrales und Arteriae inferiores posteriores cerebelli. Das Blut fließt über den Plexus venosus und Radikularvenen ab.
3.3. Lymphgefäße
Die Dura besitzt im Bereich der Austritte von Nervenwurzeln Lymphkapillaren und -kollektoren, die v.a. die venösen Meningealgefäße begleiten. Die Dura mater spinalis besitzt Lymphkapillaren im Bereich der Austrittsstellen der Rückenmarksnerven.
3.4. Innervation
3.4.1. Dura mater cranialis
Die Dura mater cranialis ist sehr schmerzempfindlich. Ihre sensible Innervation erfolgt durch Rami meningei folgender Nerven:
- Nervus glossopharyngeus
- Nervus vagus
- Nervus mandibularis (V3)
- Nervus maxillaris (V2)
- Nervus ophthalmicus (V1)
- zervikale Spinalnerven (C1-3)
Parasympathische Fasern stammen aus dem Ganglia ciliare, pterygopalatinum und oticum sowie verstreuten Ganglienzellgrupen in der Dura nahe dem Sinus sagittalis superior. Sympathische Fasern sind dem Ganglion cervicale superius zuzuordnen. Sie gelangen v.a. über periarterielle Geflechte mit den Meningealarterien und Arteria carotis interna in die Dura.
3.4.2. Dura mater spinalis
Die Dura mater spinalis wird durch Rami meningei der Spinalnerven sensorisch versorgt. Diese Fasern gelangen rückläufig durch die Foramina intervertebralia zur Dura. Noradrenerge Efferenzen entstammen den sympathischen Grenzstrangganglien und gelangen über periarterielle Geflechte zur Dura.
4. Embryologie
Die Dura mater entwickelt sich aus dem äußeren Blatt einer Mesenchymverdichtung, die als Meninx primitiva bezeichnet wird. Diese Ektomeninx formiert sich etwa in der 6. Embryonalwoche.
5. Klinik
Der hohe Anteil peptiderger Axone (CGRP, Substanz P) im Bereich der Hirnhaut steht u.a. mit bestimmten Kopfschmerzformen wie Migräne in Zusammenhang.
Bei raumfordernden Prozessen können die Durafalten Verschiebungen und Einklemmungen von Teilen des Gehirns nicht vollständig verhindern. Im Tentoriumschlitz können z.B. Teile des Temporallappens eingeklemmt werden und so auch den Nervus oculomotorius komprimieren (obere Einklemmung). Durch Hirndruck können weiterhin Teile des Kleinhirns in das Foramen magnum gedrückt werden (untere Einklemmung).
Bei Öffnung des Schädels (Kraniotomie) muss das Stratum fibrosum der Dura vom Schädelknochen abgelöst werden. Geschieht dies nicht, kommt es durch Lösung der Dura von der Arachnoidea zu einer Spaltbildung. Dieser artifizielle Subduralraum kann auch durch Blutungen z.B. nach Riss einer Brückenvene, entstehen.
Blutungen aus den Meningealarterien können zur Ablösung der Dura vom Knochen führen. Dann entsteht ein Epiduralhämatom. Gelegentlich kann es auch aus rupturierten Meningealvenen entstehen.
Die idiopathische hypertrophe Pachymeningitis (IHP) ist eine seltene Erkrankung, die eine Verdickung der Dura mater verursacht. Sie zählt zum Formenkreis der IgG4-assoziierten Erkrankungen.[1]
Durch Punktion des Epiduralraums im Spinalkanal und Applikation eines Lokalanästhetikums kann eine Anästhesie der austretenden Nerven erreicht werden (Epiduralanästhesie). Bei einer Spinalanästhesie wird das Lokalanästhetikum hingegegen in den Subarachnoidalraum appliziert.
6. Podcast
7. Literatur
- Nimer Adeeb, Martin M Mortazavi, R Shane Tubbs, Aaron A Cohen-Gadol: The cranial dura mater: a review of its history, embryology, and anatomy Childs Nerv Syst. 2012 Jun;28(6):827-37. doi: 10.1007/s00381-012-1744-6. Epub 2012 Apr 15. PMID: 22526439
8. Quellen
- ↑ de Girgilio A et al. Idiopathic hypertrophic pachymeningitis: an autoimmune IgG4-related disease, Immunol Res. 2017;65(1):386-394, abgerufen am 15.07.2020
9. Bildquelle
- Bildquelle Podcast: © 1195798 / Needpix