Pia mater

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 14. März 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Die Pia mater ist die innerste Hirnhaut und schmiegt sich an die Oberfläche des Gehirns an, wobei sie auch die feinen Zwischenräume der Gehirnwindungen (Gyri) und Falten (Sulci) erreicht. Gemeinsam tragen die drei Hirnhäute zum Schutz des Gehirns bei. Die Permeabilität der Pia mater ist für die Blut-Hirn-Schranke, den Stoffaustausch zwischen Gehirnflüssigkeiten und die Verbindung zum Lymphsystem bedeutsam.

Was ist die Pia mater?

Die Hirnhäute schützen das darunterliegende Gewebe und stabilisieren Nerven und Blutgefäße, die das Organ mit Signalen und Nährstoffen versorgen.
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Bei der Pia mater handelt es sich um eine zarte Schicht, die aus Bindegewebe besteht und bereits vor 2.300 Jahren anatomisch identifiziert wurde.

Der Lage nach lassen sich beim Menschen zwei Abschnitte dieser Gewebeschicht unterscheiden: Die Pia mater encephali ist die innerste der drei Hirnhäute des Menschen und dehnt sich als Pia mater spinalis weiter bis zum Rückenmark aus. Über der Pia mater encephali liegt die Spinnwebenhaut (Arachnoidea) und die harte Hirnhaut (Dura mater). Wegen ihrer feinen und dünnen Gestalt ist die Pia mater auch als zarte Hirnhaut bekannt. Das Gehirn ist von der Pia mater encephali vollständig umschlossen; die einzigen Ausnahmen bilden Öffnungen an den Ventrikeln sowie der Apertura lateralis und Apertura medialis.

Anatomie & Aufbau

Sie ist nach innen mit der Membrana limitans superficialis verbunden. Dabei handelt es sich um eine weitere Gewebeschicht, die jedoch nicht von den Hirnhäuten ausgeht, sondern vom Gehirn selbst. Die Zellen der Membrana limitans superficialis entstehen aus Spinnenzellen (Astrocyten), die zu den Gliazellen gehören. Innerhalb der Pia mater befinden sich nur wenige Zellen, zwischen denen sich jedoch überdurchschnittlich große Zwischenräume erstrecken.

Diese extrazelluläre Matrix oder Interzellularsubstanz enthält Fasern, die vor allem von Proteinen und Zuckermolekülen umgeben sind. Zu den Fasern gehören verschiedene Arten von Kollagensträngen sowie elastische Fasern, die sich aus Fibrillin und Elastin zusammensetzen und dem Bindegewebe besondere Flexibilität verleihen: Je höher der Anteil an elastischen Fasern, desto beweglicher ist die Struktur.

Funktion & Aufgaben

Die Hirnhäute schützen das darunterliegende Gewebe und stabilisieren Nerven und Blutgefäße, die das Organ mit Signalen und Nährstoffen versorgen. Da die Pia mater auch in die schmalen Spalte vordringen kann, die sich in der Hirnoberfläche zeigen, verleiht sie insbesondere feinen Kapillaren zusätzlichen Halt. Darüber hinaus trägt die Pia mater zur sorgfältigen Filterung von Stoffen an der Blut-Hirn-Schranke bei.

Diese Barriere besitzt eine schützende Funktion und dient nicht nur der Trennung von Blut und Hirngewebe, sondern auch der Abwehr von potenziell schädlichen Stoffen und Krankheitserregern, die dem zentralen Nervensystem schaden. Die Blut-Hirn-Schranke ist dabei selektiv durchlässig für Elektrolyte, Sauerstoff, Glukose und einige andere Substanzen, welche die Funktionsfähigkeit von Nerven- und Gliazellen gewährleisten. Ohne sie würde das Gewebe absterben. Die zarte Hirnhaut steht außerdem mit dem Lymphsystem in Verbindung.

Eine weitere Aufgabe der Pia mater besteht darin, die Interstitialflüssigkeit von der Gehirn-Rückenmarksflüssigkeit abzugrenzen; die Pia mater bildet einen geringen Teil der Gehirn-Rückenmarksflüssigkeit auch selbst, obwohl zwei Drittel aus dem Plexus choroideus stammen. Zwischen Interstitialflüssigkeit und Gehirn-Rückenmarksflüssigkeit sorgt die Permeabilität der Pia mater dafür, dass sich die Konzentration von Stoffen in den beiden Flüssigkeiten angleichen kann, was zu einer gleichen Dichte führt. Diese Angleichung trägt ebenfalls zum Schutz des Gehirns bei.

Die Liquor-Räume zwischen Schädelknochen und Gehirn federn Bewegungen ab und verhindern dadurch, dass das Gehirn bereits bei geringen Stößen gegen die Schädelwand schlägt und dadurch möglicherweise Schäden erleidet. Sensorische Nervenzellen in der Pia mater übertragen Schmerzempfindungen, die auf Schäden an innervierten Gebieten hindeuten können.

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Krankheiten

Häufig kommt es zu Kopf- und Rückenschmerzen, Fieber sowie starkem allgemeinen Unwohlsein. Übelkeit, Erbrechen und Bewusstseinsstörungen sind ebenfalls möglich. Dabei können sich sowohl quantitative Bewusstseinsstörungen wie Benommenheit, Bewusstlosigkeit und Koma manifestieren als auch qualitative Bewusstseinsstörungen, die von Realitätsverlust begleitet sein können. Betroffene haben unter Umständen Schwierigkeiten bei der räumlichen und zeitlichen Orientierung oder können keine genauen Angaben zu ihrer eigenen Person machen.

Die Meningitis kann außerdem zu Nackensteifigkeit, Krämpfen allgemein, Krämpfen im Hals- und Rücken (Opisthotonus), Hautveränderungen, Kahnbauch, Fotophobie und einem Papillenödem führen. Die genaue Behandlung hängt von der zugrundeliegenden Ursache ab und erfolgt stationär, da die Erkrankung sehr risikoreich ist und oft umfangreiche Maßnahmen verlangt, um die Vitalfunktionen zu überprüfen und zu stabilisieren. Auch bei ansonsten erfolgreicher Behandlung der Meningitis können permanente Schäden zurückbleiben.

Bei bakteriellen Formen der Hirnhautentzündung ist dies bei etwa 50% der Betroffenen der Fall. Zu den möglichen Folgeschäden gehören retrograde Amnesie, motorische Schwierigkeiten sowie sensible und sensorische Wahrnehmungsstörungen. Zu den schweren Folgen gehört das Wachkoma oder apallische Syndrom, das durch Inaktivität des Großhirns gekennzeichnet ist.

Quellen

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