Термодинамик нь дулааны энерги болон түүний бодис буюу тодорхой орчны эзлэхүүн дэх тархалтын зарчмуудыг судалдаг физикийн салбар юм. Энэхүү шинжлэх ухаан нь зарим нэг нийтлэг нийтлэг зарчимд суурилж, бусад олон шинжлэх ухааны туршлагыг ашигладаг. Термодинамик тэнцвэрт байдал нь шинжлэх ухааны мэдлэгийн энэ салбарын тулгын чулуу юм.
Амьд организмын хамгийн чухал, магадгүй хамгийн өвөрмөц шинж чанаруудын нэг бол энергийг хувиргаж, олон янзын хэлбэрээр хадгалах онцгой чадвар юм. Термодинамик тэнцвэр гэдэг нь аливаа гадны хүчин зүйлийн нөлөөлөлгүйгээр түүний параметр, шинж чанар нь цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөх боломжгүй системийн төлөв байдлыг хэлнэ.
Энэ нь: нэг буюу хэд хэдэн физик объектоос тогтсон онолын хувьд тусгаарлагдсан физик систем нь тэнцвэрт байдалд хязгааргүй хэвээр үлдэж болно. Хэрэв термодинамикийн тэнцвэр алдагдах юм бол аливаа систем буцаж ирэх хандлагатай байдагдангаараа тогтвортой байдалд. Энэ бол бидний амьдрал болон байгальд хэт их зүйл тулгуурласан физикийн үндсэн зарчмуудын нэг юм.
Термодинамик тэнцвэрт байдлыг төсөөлөх хамгийн хялбар арга бол хүний байгалийн шинж чанарын жишээ нь халуун цайтай термос буюу маш тусгаарлагдсан систем юм. Мэдээжийн хэрэг, бодисын аль ч цэгийн температур (энэ тохиолдолд цай) ижил байх болно. Гэхдээ хэрэв та термос руу мөсөн шоо унавал шингэний янз бүрийн хэсэгт температурын зөрүү гарах тул термодинамикийн тэнцвэр нэн даруй алдагдах болно.
Энэ тохиолдолд дулааны горимын жигд байдал эзлэхүүн даяар тогтох хүртэл өндөр температуртай бүсээс хүйтэн газар руу дулаан дамжуулалт явагдана. Энэ тохиолдолд тогтвортой байдал сэргэнэ. Ямар ч термодинамик систем нь масштаб болон объектын тооноос үл хамааран ингэж ажилладаг.
Системийн бүх цэгт ижил температурын индекс байх тэнцвэрт байдлын үндсэн нөхцөл нь амьд организмын хувьд онцгой чухал юм. Бүх биологийн объектууд хэвийн амьдралыг хадгалахын тулд тогтмол эрчим хүчний хангамжийг шаарддаг. Бүх биологийн процессуудад тогтвортой дулаан дамжуулалт, жигд хуваарилалт шаардлагатай.
Жишээ нь ургамал нарны энергийг хуримтлуулж, түүнийг органик бодисын химийн холбоо болгон хувиргадаг.фотосинтез. Амьтны биед бүх зүйл яг эсрэгээрээ тохиолддог - хоол хүнсээр олж авсан органик бодисууд нь энерги болж хувирдаг. Ийм бүх үйл явц (ургамал болон амьтны ертөнцийн төлөөлөгчдийн хувьд) термодинамик системийн зарчмуудын дагуу явагддаг.
Термодинамикийн үндсэн ойлголтууд нь бүх нийтийнх бөгөөд амьд биологийн систем болон амьгүй байгалийн аль алинд нь хөдлөшгүй юм. Термодинамикийн зарчмууд нь холбогдох объектуудын аливаа цуглуулгыг термодинамик систем гэж нэрлэж болно гэж заасан байдаг. Ялгаа нь зөвхөн объектын хэмжээ, тоо юм. Ийм тогтолцооны жишээ бол бидний биеийн эсүүд, зүрх эсвэл бусад дотоод эрхтнүүд юм. Бүхэл бүтэн организм нь ямар нэг утгаараа термодинамик систем юм. Биосфер гэх мэт асар том биетүүд ч гэсэн далай тэнгис ч энэ ангилалд багтдаг. Мөн тэдгээр нь термодинамикийн тэнцвэрийн ижил хуулиудад захирагддаг.
