La concentración en estado estacionario se refiere a la cantidad de una sustancia en el cuerpo o un proceso químico cuando no ocurren cambios con el tiempo. En los seres 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 estacionario 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 el paciente reciba un nivel continuo de medicamento para el tratamiento médico. A medida que los medicamentos ingresan al cuerpo, son metabolizados o consumidos por el cuerpo y, finalmente, los riñones los eliminan 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 se debe administrar al paciente para mantener un nivel constante. Estas pruebas determinan la concentración del fármaco en estado estable.
Las píldoras generalmente no crean una concentración constante en el cuerpo porque se introducen en dosis separadas, no se administran continuamente. Es por eso que un médico puede recetar múltiples dosis de medicamento durante varios días. Los investigadores de fármacos han probado los fármacos y han determinado cómo se eliminan del cuerpo. Las dosis repetidas pueden dar un nivel en sangre similar a una concentración en estado estable.
El procesamiento químico puede utilizar reactores continuos que toman materias primas y producen productos terminados. Estos sistemas son diferentes a 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 manipular 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 las tasas de flujo 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 los que pueden ocurrir con el ejercicio, pueden hacer que el cuerpo metabolice un fármaco de manera diferente. Si se necesita una concentración mínima de fármaco, el fabricante puede probar los efectos de diferentes condiciones corporales en la concentración en estado estable. Si un nivel de fármaco constante es fundamental para el tratamiento del paciente, es posible que sea necesario administrar los fármacos en un hospital para que se puedan realizar análisis de sangre repetidos.
Las reacciones químicas utilizarán sistemas de control instrumentados para monitorear el proceso para el comportamiento de estado estable. A medida que el proceso cambia levemente, los sistemas de control pueden hacer ajustes a los caudales, temperaturas o presiones. La concentración en estado estacionario puede variar ligeramente, lo que se denomina variación dentro de los límites, pero seguirá produciendo un producto terminado que cumpla con las especificaciones.