Углеводы входят в состав цитоплазмы и ядра клеток и являются основным источником энергии. Поступая в организм с продуктами питания, углеводы (главным образом, крахмал и тростниковый сахар) под воздействием пищеварительных соков расщепляются до глюкозы, которая всасывается в кровь и достигает с ней печени, где превращается в животный крахмал — гликоген. В печени откладываются основные запасы углеводов в организме. При длительном голодании уровень глюкозы в крови снижается, что приводит к расщеплению хранящегося в печени гликогена и выбрасыванию образовавшейся глюкозы в кровяное русло. Таким путем, благодаря саморегуляции, поддерживается постоянный уровень глюкозы в крови.

Механизм саморегуляции включается и тогда, когда в пище не хватает каких-либо органических соединений. В этом случае происходит превращение одних органических веществ в другие. Например, белки при необходимости могут превращаться в жиры и углеводы. При обильном питании углеводной пищей часть углеводов в организме превращается в жиры; при их недостаточном поступлении в организм происходит превращение жиров в углеводы.

И лишь недостаток белков в пище невосполним, так как они образуются только из аминокислот. Поэтому белковое голодание наиболее опасно.

Энергия, необходимая для полноценной работы организма, выделяется в процессе окисления органических соединений. Конечными продуктами распада жиров и углеводов являются вода и углекислый газ. При распаде белков, кроме воды и углекислого газа, образуются еще аммиак (превращающийся в печени в мочевину) и другие соединения. Углекислый газ удаляется из организма через легкие, вода — через почки, легкие и кожу, мочевина — через почки.

Две стороны единого процесса обмена веществ

Способностью образовывать органические вещества из неорганических обладают лишь зеленые растения и некоторые виды бактерий. Животные и человек используют готовые органические соединения, синтезированные зелеными растениями. В свою очередь, в процессе целого ряда химических преобразований органические соединения в организме животных и человека распадаются на ряд конечных продуктов — воду, углекислый газ и аммиак. Удаленные из организма, эти неорганические вещества вновь поступают во внешнюю среду и впоследствии усваиваются растениями. Таким образом, между организмом и окружающей его средой непрерывно происходит обмен веществ.

Обмен веществ — основная функция организма, обеспечивающая возможность его жизнедеятельности и постоянного взаимодействия с окружающей средой. Обмен веществ представляет собой совокупность двух взаимосвязанных и неотделимых друг от друга видов обмена — пластического и энергетического.

Пластический обмен — это процесс усвоения организмом веществ, поступающих из внешней среды, и накопления содержащейся в них энергии для образования собственных веществ, необходимых для роста и обновления тканей.

Энергетический обмен — это процесс расщепления в организме органических соединений, использования получаемой при этом энергии и удаления из организма продуктов распада.

Интенсивность обмена веществ в организме зависит от физического и психического состояния человека. Изменения уровня обмена веществ регулируются нервным и гуморальным механизмами, тесно связанными между собой. Нервные центры регуляции обмена веществ расположены в промежуточном мозге. Уровень обмена веществ зависит также от деятельности желез внутренней секреции.