Мембранології - наука про структуру і функції біологічних мембран.
Багато патологічні зміни в організмі зачіпають клітинні мембрани, порушуючи їх нормальну молекулярну організацію. І, навпаки, при порушенні однієї або декількох функцій мембран можуть відбутися відхилення, які самі можуть послужити основою захворювання.
Принципова схожість хімічного складу і єдність фізичної організації всіх мембран дозволяють розглядати організм людини як складну систему однакових структурних елементів з гігантської загальною поверхнею в десятки тисяч квадратних метрів. Порушення будь-якого з факторів молекулярної організації цієї тендітної системи мембран може виявитися фатальним для організму. Однак цьому протистоїть виняткова репаративная можливість клітинних мембран.
Розуміння і доказ ролі мембран в патогенезі (розвитку) деяких хвороб дозволить використовувати методи мембранології в діагностиці цих захворювань і сформувати нові підходи до їх лікування.
Ідеї і методи мембранології широко використовуються в таких розділах медицини як онкологія, кардіологія, імунологія.
Мембрани, як структури клітин, можуть бути також ключовими елементами патогенезу генних хвороб.
Зокрема, відсутність специфічних білків - рецепторів на клітинній поверхні, що зв'язують ліпопротеїди низької щільності, призводить до розвитку сімейної гіперхолестеринемії.
Синдром повної нечутливості до андрогенів (мутація Х-зчепленого гена, який кодує білок - рецептор клітинних мембран для андрогену -Чоловічий статевого гормону) - синдром тестикулярной фемінізації, коли при каріотипі ХУ і наявності в організмі сім'яників розвивається жіночий фенотип.
Вітамін D-резистентний рахіт (що не піддається лікуванню vit D -аутосомно-домінантний тип спадкування) - дефект білка-рецептора зовнішніх клітинних мембран для 1,25-дігідроксіхолекальціферол (vit D). Тому даний вітамін в клітини не проникає і дії специфічного не робить.
При муковісцидозі порушується транспортний трансмембранний білок епітеліальних клітин, який утворює іонний хлорний канал для транспорту хлоридів. Ця одна біохімічна аномалія призводить до виникнення мультиорганного патологічного процесу: прогресуюче ураження дихальних шляхів, хронічні синусити, недостатність екзокринної функції підшлункової залози, стерильність чоловіків.
Осмотические властивості клітини
Осмос - це одностороннє проникнення води через напівпроникну мембрану з області з меншою концентрацією розчину в область з більш високою концентрацією. Що виникає при цьому тиск на мембрану отримало назву осмотичного. Осмотичний тиск обумовлюється розчинами солей і інших низькомолекулярних речовин (цукру, сечовини), що містяться в клітинах. Одностороння дифузія розчинених речовин називається діалізом.
Розчини, в яких осмотичний тиск таке ж, як і в клітинах, отримали назву ізотонічних. При зануренні клітин в ізотонічні розчини обсяг їх залишається незмінним. Ізотонічні розчини солей називають фізіологічними. Для різних організмів концентрація хлориду натрію в фізіологічному розчині неоднакова. Так, для ссавців вона складає 0,9%, дня земноводних - 0,75%, для морських безхребетних - 3%.
Фізіологічними розчинами і іншими ізотонічними рідинами користуються в медицині. Їх застосовують при сильному зневодненні і втрати крові хворими.
Розчин, осмотичний тиск якого вище, ніж в клітинах, називається гіпертонічним. Клітини, занурені в гіпертонічний розчин, починають втрачати воду і стискатися, тобто зморщуються.
Гіпертонічний розчин знаходить широке застосування в хірургії для лікування гнійних ран. Марлеві пов'язки, змочені гіпертонічним раство-ром, добре вбирає гній, що сприяє очищенню і загоєнню рани.
Протилежна картина спостерігається при зануренні клітин в гіпотонічний розчин, в якому концентрація солей нижче, ніж в клітинах. У цих випадках вода спрямовується в клітку, клітина набухає, тиск на оболонки стає більше, тургор клітини збільшується. Подтургором розуміється напружений стан оболонок клітин, що викликається тиском на них зсередини. Шкіра людини, в клітинах якої знижений тургор, стає в'ялою. При значній різниці осмотичного тиску клітина в гіпотонічному розчині може лопнути, тобто лізуватись.
Живі клітини активно регулюють осмотичний тиск. У одноклітинних тварин, що мешкають в прісній воді, функцію осморегуляции виконують пульсуючі (видільні) вакуолі. У тришарових тварин осмотіче-ське тиск в цілому регулюється системою органів виділення.