Was ist Steady-State-Konzentration?
Die Steady-State-Konzentration bezieht sich auf die Menge eines Stoffes im Körper oder auf einen chemischen Prozess, wenn im Laufe der Zeit keine Änderungen auftreten. Beim Menschen kann dies vorkommen, wenn ein Medikament über einen längeren Zeitraum an einen Patienten verabreicht wird und im Blutkreislauf ein konstantes Niveau erreicht. Bei chemischen Reaktionen liegt eine Steady-State-Konzentration vor, wenn die Menge der Rohstoffe der Menge des Endprodukts in einer kontinuierlichen Reaktion entspricht.
Eine medikamentöse Therapie erfordert häufig, dass ein Patient ein kontinuierliches Medikamentenniveau zur medizinischen Behandlung erhält. Wenn Medikamente in den Körper gelangen, werden sie vom Körper metabolisiert oder konsumiert und schließlich von den Nieren im Urin des Patienten entfernt. Wenn eine konstante Menge des Arzneimittels benötigt wird, werden im Laufe der Zeit wiederholte Bluttests durchgeführt, um festzustellen, welche Menge dem Patienten verabreicht werden muss, um eine konstante Menge aufrechtzuerhalten. Diese Tests bestimmen die Steady-State-Konzentration des Arzneimittels.
Pillen erzeugen normalerweise keine konstante Konzentration im Körper, da sie als separate Dosen, die nicht kontinuierlich verabreicht werden, verabreicht werden. Aus diesem Grund kann ein Arzt mehrere Tage lang mehrere Dosen verschreiben. Drogenforscher haben die Medikamente getestet und festgestellt, wie sie aus dem Körper entfernt werden. Wiederholte Dosen können einen Blutspiegel ergeben, der einer Steady-State-Konzentration ähnelt.
Bei der chemischen Verarbeitung können kontinuierliche Reaktoren verwendet werden, die Rohstoffe aufnehmen und fertige Produkte produzieren. Diese Systeme unterscheiden sich von Batch-Reaktoren, in denen alle Materialien eingeführt und umgesetzt werden, bis die Rohstoffe verbraucht sind. Kontinuierliche Reaktionen beruhen auf einer Konzentration im stationären Zustand, da eine bestimmte Menge Rohmaterial eingeführt werden muss, um eine konstante Menge des Endprodukts aufrechtzuerhalten.
Wenn die Rohstoffrate erhöht wird, kann mehr Endprodukt erzeugt werden, als nachgeschaltet werden kann. Ein weiterer Effekt ist, dass die chemische Reaktion unterschiedlich sein kann und die falschen Endprodukte oder ein anderes chemisches Gemisch entstehen. In jedem Fall wird die Konzentration im eingeschwungenen Zustand gestört, und die Steuerungssysteme sind so programmiert, dass sie die Durchflussraten korrigieren und den Prozess in den chemischen Gleichgewichtszustand oder den eingeschwungenen Zustand zurückversetzen.
Alle stationären Bedingungen, ob im Körper oder in chemischen Reaktoren, variieren im Laufe der Zeit geringfügig. Im Körper können Veränderungen der Körpertemperatur oder des Stoffwechsels, wie sie bei körperlicher Betätigung auftreten können, dazu führen, dass der Körper ein Medikament anders metabolisiert. Wenn eine Mindestkonzentration des Arzneimittels erforderlich ist, kann der Hersteller die Auswirkungen verschiedener Körperbedingungen auf die Steady-State-Konzentration testen. Wenn ein konstanter Arzneimittelspiegel für die Behandlung des Patienten kritisch ist, müssen die Arzneimittel möglicherweise in einem Krankenhaus verabreicht werden, damit wiederholte Blutuntersuchungen durchgeführt werden können.
Bei chemischen Reaktionen werden instrumentierte Kontrollsysteme eingesetzt, um den Prozess auf stationäres Verhalten zu überwachen. Da sich der Prozess geringfügig ändert, können die Steuerungssysteme Durchflussraten, Temperaturen oder Drücke anpassen. Die Steady-State-Konzentration kann geringfügig variieren, was als Variation innerhalb von Grenzen bezeichnet wird. Es wird jedoch weiterhin ein Endprodukt erzeugt, das den Spezifikationen entspricht.