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Es handelt sich um einen dichten, unelastischen Fasermantel, der die Schädelhöhle von innen auskleidet und eine starke Barriere zwischen den Knochen und dem empfindlichen Nervengewebe bildet.
Auf der Gehirnebene hat diese Membran eine einzigartige zweischichtige Struktur. Die äußere Schicht ist sehr fest mit den inneren Oberflächen der Schädelknochen verwachsen und erfüllt praktisch die Funktion ihres inneren Periosts. Die innere Schicht ist dem Gehirn zugewandt. An bestimmten Stellen weichen diese beiden Schichten auseinander und bilden steife dreieckige Kanäle – venöse Sinus, durch die sauerstoffarmes Blut vom Gehirn zu den Halsvenen abfließt.
Außerdem bildet die innere Schicht kräftige Trennwände (Fortsätze), die tief in die Furchen zwischen den Teilen des Gehirns eindringen. Die größten davon sind das Großhirnsichel, das die rechte und linke Hemisphäre trennt, und das Kleinhirnzelt, das die Okzipitallappen von der hinteren Schädelgrube trennt. Diese Trennwände fixieren das Gehirn fest und verhindern ein kritisches Verschieben bei plötzlichen Kopfbewegungen.
Die harte Hirnhaut ist reichlich vom Trigeminusnerv innerviert. Das Gehirn selbst hat keine Schmerzrezeptoren, daher sind fast alle starken Kopfschmerzen (auch bei Trauma oder Meningitis) auf mechanische Spannung oder chemische Reizung der harten Hirnhaut zurückzuführen.
In der Traumatologie sind zwei Räume, die mit dieser Struktur verbunden sind, von kritischer Bedeutung. Der Raum zwischen Knochen und harter Hirnhaut (epidural) ist normalerweise nicht vorhanden, jedoch kann bei einem Arterienriss Blut unter enormem Druck dorthin gepumpt werden, wodurch sich die Haut von den Knochen ablöst. Der Raum unter der harten Hirnhaut (subdural) ist der Ort der venösen Blutsammlung bei einem Riss der Brückenvenen im Pathogeneseprozess der Bildung subduraler Hämatome. Beide Zustände erfordern dringende neurochirurgische Eingriffe.
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