¿Qué es la concentración en estado estacionario?
La concentración en estado estable se refiere a la cantidad de una sustancia en el cuerpo o un proceso químico cuando no se producen cambios con el tiempo. En los humanos, esto puede ocurrir cuando se administra un medicamento a un paciente durante un período prolongado y alcanza un nivel constante en el torrente sanguíneo. Durante las reacciones químicas, la concentración en estado estable ocurre cuando la cantidad de materias primas es igual a la cantidad de producto terminado en una reacción continua.
La terapia con medicamentos a menudo requiere que un paciente reciba un nivel continuo de medicamento para tratamiento médico. A medida que las drogas ingresan al cuerpo, son metabolizadas o consumidas por el cuerpo y finalmente son eliminadas por los riñones en la orina del paciente. Si se necesita un nivel constante de fármaco, se realizan análisis de sangre repetidos a lo largo del tiempo para determinar qué cantidad debe administrarse al paciente para mantener un nivel constante. Estas pruebas determinan la concentración en estado estacionario de la droga.
Las píldoras generalmente no crean una concentración constante en el cuerpo porque se introducen como dosis separadas, no administradas de forma continua. Es por eso que un médico puede recetar múltiples dosis de medicamento durante varios días. Los investigadores de drogas han probado las drogas y han determinado cómo se eliminan del cuerpo. Las dosis repetidas pueden dar un nivel en la sangre similar a una concentración en estado estacionario.
El procesamiento químico puede usar reactores continuos que toman materias primas y producen productos terminados. Estos sistemas son diferentes de los reactores discontinuos, donde todos los materiales se introducen y reaccionan hasta que se consumen las materias primas. Las reacciones continuas dependen de la concentración en estado estable, porque se debe introducir una cantidad específica de materia prima para mantener una cantidad constante de producto terminado.
Si se aumenta la tasa de materia prima, se puede crear más producto terminado del que se puede manejar aguas abajo. Otro efecto es que la reacción química puede ser diferente y crear productos terminados incorrectos o una mezcla química diferente. De cualquier manera, la concentración en estado estacionario se altera, y los sistemas de control están programados para corregir los caudales y devolver el proceso al equilibrio químico, o estado estacionario.
Todas las condiciones de estado estacionario, ya sea dentro del cuerpo o en reactores químicos, variarán ligeramente con el tiempo. En el cuerpo, los cambios en la temperatura corporal o el metabolismo, como podría ocurrir con el ejercicio, pueden hacer que el cuerpo metabolice un medicamento de manera diferente. Si se necesita una concentración mínima de medicamento, el fabricante puede probar los efectos de diferentes condiciones corporales en la concentración en estado estacionario. Si un nivel constante de medicamento es crítico para el tratamiento del paciente, es posible que los medicamentos deban administrarse en un hospital para que se puedan realizar análisis de sangre repetidos.
Las reacciones químicas utilizarán sistemas de control instrumentados para monitorear el proceso en busca de un comportamiento en estado estable. A medida que el proceso cambia ligeramente, los sistemas de control pueden hacer ajustes a los caudales, temperaturas o presiones. La concentración en estado estable puede variar ligeramente, lo que se denomina variación dentro de los límites, pero continuará produciendo un producto terminado que cumpla con las especificaciones.