Общее понятие об обмене веществ. Обмен веществ является основным свойством живых организмов. С прекращением обмена веществ прекращается их жизнь. На протяжении всей жизни в организм из окружающей среды поступают питательные вещества и кислород. После предварительной переработки в пищеварительном канале питательные вещества разносятся кровью по всему организму и используются в клетках для образования живого вещества (процесс ассимиляции). Одновременно внутри клеток происходит распад сложных органических веществ, превращение их в более простые (диссимиляция). Конечные продукты обмена веществ, которые не могут подвергаться в организме дальнейшим превращениям, выводятся через органы выделения. В процессе диссимиляции выделяется энергия.

В обмене веществ участвуют белки, углеводы и жиры, а также вода и минеральные соли. Помимо этого, организм нуждается в витаминах.

Белковый обмен. Белки являются преимущественно пластическим материалом. Они содержат аминокислоты, которые служат единственным источником синтеза белков организма, составляющих основу его живого вещества, и поэтому не могут быть заменены другими питательными веществами. Суточная потребность в белках пищи 100—120 г. В процессе пищеварения они расщепляются на аминокислоты, которые разносятся кровью по всему организму. В клетках органов it3 аминокислот синтезируются различные свойственные человеку белки, входящие в структуры клеток. Одновременно часть белков клеток и тканей, а также аминокислоты, поступившие в организм, но не использованные на образование живого вещества, подвергаются распаду; при этом освобождается энергия. Конечными продуктами обмена белков в организме являются вода, углекислый газ и азотосодержащие вещества: аммиак, мочевая кислота и др. Аммиак, являющийся вредным для организма веществом, в печени превращается в мочевину. Белки — единственное питательное вещество, содержащее азот, поэтому об обмене белков в организме можно судить по обмену азота. Белки пищи содержат в среднем около 16% азота. По количеству принятых белков можно определить количество поступившего в организм азота. Количество выведенного из организма азота исчисляют по содержанию его в продуктах выделения (преимущественно в моче). У взрослого человека в нормальных условиях имеет место азотистое равновесие: поступление и выведение азота сбалансировано. При некоторых заболеваниях азотистый баланс отрицательный: выведение азота превышает его поступление. В детском возрасте азотистый баланс положительный, так как синтез белков в организме превышает их распад.

Углеводный обмен. Образовавшаяся в процессе пищеварения глюкоза доставляется кровью в органы, в частности по воротной вене в печень. В органах, преимущественно в печени и в мышцах, а также в нервных клетках из глюкозы синтезируется животный сахар — гликоген. Гликоген печени является запасным материалом и по мере надобности превращается снова в глюкозу, которая поступает в кровь. Содержание глюкозы в крови обычно поддерживается на одном уровне (0,1—0,12%). Гликоген мышц и других органов в процессе жизнедеятельности подвергается распаду с выделением энергии. Конечными продуктами обмена углеводов является вода и углекислый газ. Суточная потребность в углеводах около 450 г.

Жировой обмен. Продукты переваривания жиров пищи — глицерин и жирные кислоты — во время всасывания превращаются в слизистой оболочке тонкой кишки в свойственные человеку жиры. Этот жир используется как пластический материал (входит в состав тканей, например нервной).

Одновременно часть жира подвергается окислению, при этом выделяется энергия. Конечные продукты обмена жиров — вода и углекислый газ. Суточная потребность в жирах составляет 70—100 г. Излишки жира откладываются в запас (жировые отложения).