Wat is steady-state-concentratie?

Steady-state concentratie verwijst naar de hoeveelheid van een stof in het lichaam of een chemisch proces wanneer er na verloop van tijd geen veranderingen optreden. Bij mensen kan dit voorkomen wanneer een medicijn gedurende een lange periode aan een patiënt wordt gegeven en een constant niveau in de bloedbaan bereikt. Tijdens chemische reacties treedt stabiele concentratie op wanneer de hoeveelheid grondstoffen gelijk is aan de hoeveelheid eindproduct in een continue reactie.

Medicamenteuze therapie vereist vaak dat een patiënt een continu medicijnniveau ontvangt voor medische behandeling. Wanneer medicijnen het lichaam binnendringen, worden ze gemetaboliseerd of geconsumeerd door het lichaam en worden ze uiteindelijk door de nieren in de urine van de patiënt verwijderd. Als een constant medicijnniveau nodig is, worden na verloop van tijd herhaalde bloedtesten uitgevoerd om te bepalen welke hoeveelheid aan de patiënt moet worden gegeven om een ​​constant niveau te handhaven. Deze tests bepalen de steady-state concentratie van het medicijn.

Pillen creëren meestal geen stabiele concentratie in het lichaam omdat ze als afzonderlijke doses worden geïntroduceerd en niet continu worden gegeven. Dit is de reden waarom een ​​arts meerdere doses medicatie voor meerdere dagen kan voorschrijven. Geneesmiddelenonderzoekers hebben de medicijnen getest en vastgesteld hoe ze uit het lichaam worden verwijderd. Herhaalde doses kunnen een niveau in het bloed geven dat vergelijkbaar is met een stabiele concentratie.

Chemische verwerking kan gebruik maken van continue reactoren die grondstoffen opnemen en afgewerkte producten produceren. Deze systemen verschillen van batchreactoren, waar alle materialen worden geïntroduceerd en gereageerd totdat de grondstoffen zijn verbruikt. Continue reacties zijn afhankelijk van een stabiele concentratie, omdat een specifieke hoeveelheid grondstof moet worden geïntroduceerd om een ​​constante hoeveelheid eindproduct te behouden.

Als de grondstofsnelheid wordt verhoogd, kan meer afgewerkt product worden gecreëerd dan stroomafwaarts kan worden verwerkt. Een ander effect is dat de chemische reactie anders kan zijn en de verkeerde eindproducten of een andere chemische mix kan veroorzaken. Hoe dan ook, de stationaire concentratie wordt verstoord en controlesystemen worden geprogrammeerd om de stroomsnelheden te corrigeren en het proces terug te brengen naar chemisch evenwicht of stationaire toestand.

Alle steady-state-omstandigheden, zowel in het lichaam als in chemische reactoren, zullen in de loop van de tijd enigszins variëren. In het lichaam kunnen veranderingen in lichaamstemperatuur of metabolisme, zoals zich voordoen bij inspanning, ervoor zorgen dat het lichaam een ​​medicijn anders metaboliseert. Als een minimale medicijnconcentratie nodig is, kan de fabrikant de effecten van verschillende lichaamscondities op de steady-state-concentratie testen. Als een constant medicijnniveau van cruciaal belang is voor de behandeling van de patiënt, moeten de medicijnen mogelijk in een ziekenhuis worden toegediend, zodat herhaalde bloedtests kunnen worden uitgevoerd.

Chemische reacties zullen gebruik maken van instrumentele controlesystemen om het proces op steady-state gedrag te controleren. Terwijl het proces enigszins verandert, kunnen de regelsystemen aanpassingen maken aan debieten, temperaturen of drukken. De stationaire concentratie kan enigszins variëren, wat variatie binnen grenzen wordt genoemd, maar zal eindproducten blijven produceren die aan de specificaties voldoen.