Стационарное состояние.

В отличие от химического равновесия стационарное состояние не характеризуется равенством скоростей прямой и обратной реакций. Обычно скорость реакции в одном направлении выше, чем в другом, при чем разность между скоростями постоянна во времени. Отмечается неизменность во времени скоростей притока и удаления веществ и энергии.

Состояние системы, при котором ее параметры со временем не меняются, но происходит обмен веществом и энергией с окружающей средой называется стационарным. Для живых организмов характерно постоянство параметров стационарного состояния во времени, которое называется – гомеостаз.

Сходство химического равновесия со стационарным состоянием заключается в неизменности во времени (сохраняет свои параметры), а отличие между ними заключается в двух признаках:

Ø ∆G ≠ 0 – для стационарного состояния, ∆G / ∆t = ∆G_i / ∆t + ∆G_e / ∆t – для химического равновесия (величина постоянная).

Ø Энтропия при стационарных состояниях минимальна, а при химическом равновесии – максимальна.

Стационарное состояние поддерживается с помощью ауторегулирования, то есть если в системе произошло отклонение от этого состояния, то срабатывают физиологические механизмы и система приближается к новому стационарному состоянию. Аутостабилизация – восстановление и поддержание стационарного состояния (свойство стационарности открытых систем). Если система испытывает ослабление внешнего воздействия, то уровень стационарного состояния сохраняется. В случае усиления внешнего воздействия система переходит от одного уровня к другому. Все уровни стационарного состояния лежат в пределах физиологических норм отклонений.

 

 

параметр: верхняя граница нормы (спортсмен ставит рекорд)

(Т, р) стационарное состояние

нижняя граница нормы (при операции)

 

время(t)

Рис.: Стационарное состояние и его отклонения.

 

Если ауторегулирующие механизмы способны поддерживать стационарное состояние при данном воздействии, то организм адаптируется к этим условиям. В случае нарушения адаптационных механизмов возникают заболевания, в тяжелых случаях происходит гибель организма.