I det centrala nervsystemet är det subarachnoidala utrymmet, även kallat subarachnoidkaviteten, området i hjärnan mellan arachnoidmembranet, som är mitten av tre membran som täcker ytan av hjärnan, och pia mater, som är den djupaste skyddande membran som täcker hjärnan. Förstärkande stavliknande fibrer, kända som fibrösa trabeculae, korsar genom det subarachnoidala utrymmet för att ansluta arachnoidmembranet till pia mater, och cerebrospinalvätskan fyller håligheten för att flöda runt hjärnan. Det subarachnoidala utrymmet innehåller också blodkärlen som förser hjärnan och ryggmärgen med blod och syre. Denna hålighet hjälper till att dämpa hjärnan för att skydda den från skador och fortsätter ner i ryggraden tillsammans med arachnoidmembranet.
Som en del av blod-hjärnbarriären hjälper det subarachnoidala utrymmet till att skydda hjärnan från många blodburna infektioner och vissa neurotoxiner. De flesta virus och vissa bakterier kan dock tränga igenom denna barriär, och behandling för dessa infektioner är svår eftersom antikroppar och mediciner ofta inte kan passera genom barriären för att bekämpa infektionen. Inflammation och högt blodtryck, såväl som exponering för strålning, verkar göra blod-hjärnbarriären mer permeabel, och detta kan ibland vara till hjälp vid behandling av hjärninfektioner. Nanoteknik kan vara nyckeln till behandling av hjärninfektioner och andra hjärnsjukdomar i framtiden, eftersom mediciner kan utvecklas med partiklar som är tillräckligt små för att passera genom barriären.
En subaraknoidal blödning är en specifik typ av hjärnskada där blod kommer in i subaraknoidalrummet. Detta orsakas vanligtvis av huvudtrauma, brusten aneurysm eller bruten arteriovenös missbildning (AVM). De första symtomen kan inkludera plötslig huvudvärk – som allmänt beskrivs som den värsta huvudvärken i en persons liv – stel nacke, illamående, kräkningar, suddig syn, medvetslöshet eller kramper. Komplikationer från subaraknoidal blödning sträcker sig från stroke till anfall och till och med dödsfall.
När en patient diagnostiseras med en subaraknoidal blödning, bör behandlingen vara omedelbar för att säkerställa bästa möjliga prognos. Kirurgi och medicinering kan användas för att stoppa blödningen, men svåra blödningar har en initial dödlighet på 50 procent, och de som överlever kommer sannolikt att uppleva en försenad död eller permanent hjärnskada. Riskfaktorer för subaraknoidal blödning inkluderar huvudskada, högt blodtryck, användning av blodförtunnande medel, tidigare aneurysm, rökning, kraftig alkoholanvändning, blödningsrubbningar och störningar i bindväven i kroppen.