Organizam funkcionise preko životnih aktivnosti ćelija, a za to ćelije moraju da se hrane. One se hrane iz hrane koja se prerađuje hemijskim materijama - fermentima i hormonima, Fermenti deluju na hemijsko pretvaranje hrane u elementarne hranljive materije, koje su neophodne ćelijama. Sada je poznato viöe od 3,5 hiljada fermenata, koji razlazu belancevine, masti i ugljene hidrate. Delovanje fermenata kontrolišu hormoni. Bez hormona fermenti ne bi mogli da obave svoj posao.
Hormoni, koje stvaraju žlezde endokrinog sistema, mogu da pojačaju delovanje nekih fermenata i da uspore delovanje drugih. Zato je veoma važno sačuvati hormonsku ravnotežu u krvi, ne dozvoliti ni višak ni manjak. Nije slučajno što je veštačkim unošenjem hormona teško kontrolisati ravnotežu. Pomoću tih hormona se može poboljšati rad jednih organa i pogoršati rad drugih. Recimo, žena, koja prima hormone za poboljšanje rada polne sfere, može dobiti višak težine. Ili, korišćenje hormona za poboljšanje rada zglobova može pogoršati vid. Razmena materija ima veze sa svim hemijskim procesima, koji se obavljaju u ljudskom telu, doprinoseći da ono preživi.
Razmena materija se deli na katabolizam i anabolizam.
Katabolizam obuhvata razgradnju ugljenih hidrata, masti i belančevina radi stvaranja energije. Energija, koja se oslobađa u procesu metabolizma, se pretvara u koristan rad radom mišića, a izvesna količina se gubi u obliku toplote.
Anabolizam uključuje hemijske procese koji su usmereni na stvaranje i obnavljanje delova strukturalnih delova i ćelija tkiva.
Pri tome se stvaraju rezerve energije koje se troše na rašćenje, obnavljanje i zaštitu organizma od infekcija i bolesti. Materije, koje su potrebne našem organizmu, mogu da se podele na šest grupa: voda, minerali, belančevine, masti, ugljeni hidrati i
vitamini. Materije od kojih se izgrađuje organizam su belančevine, voda i minerali. Oni su neophodni za rast tela, stvaranje novih ćelija i tkiva.
Proteini - glavni materijal za gradnju - sastoje se najviše od ugljenika, vodonika, kiseonika i azota. Proteini iz hrane se u organizmu razlažu na aminokiseline koje služe kao "ciglice" za
stvaranje mnogih hemijskih materija, među njima hormona i fermenata. Organizmu je potrebno više od dvadeset aminokiselina. Neke stvara organizam, druge se dobijaju iz proteina iz hrane životinjskog porekla, treće - od proteina biljnog porekla. Krajnji proizvod razmene proteina je mokraćna kiselina - urea. Ona se stvara u tkivima i jetri, odakle ulazi u krvotok i kroz bubrege se izbacuje iz organizma.
Masti, koje ulaze u hranu, delimično idu na stvaranje rezervi masnoće, delimično oksidišu sa izdvajanjem energije i stvaranjem konačnih proizvoda - ugljendioksida i vode. Masti su neophodne
za asimilaciju kalcijuma, magnezijuma i vitamina, koji se rastvaraju u mastima (A, D i dr). Na primer, karotin, iz koga se stvara vitamin A se u crevima upija u neznatnoj količini iz sirove mrkve,
a iz mrkve koja je pripremljena sa pavlakom ili biljnim uljem - 60-90%. Masti su veoma kalorične, ali treba znati da na stvaranje rezervi masti utiču mnogo više ugljeni hidrati (u obliku šećera),
ako se prekomerno koriste, nego masti.Kada se naruči razmena masti, povezana sa prejedanjem ili sa
upotrebom suviše masne hrane, dolazi do snižavanja ili čak gubitka sposobnosti krvi da se oslobodi tih materija prilikom ponovnog uzimanja takve hrane. Njihov stalni višak može da izazove gušenje i prestanak kapilarnog krvotoka. Pored toga, povišena masnoća u krvi izaziva "lepljenje" eritrocita.
U grupu masti ulaze neke materije slične mastima. Najinteresantnije među njima su holesterin i lecitin.
Holesterin učestvuje u stvaranju polnih hormona i hormona koje stvaraju nadbubrežne žlezde. Holesterin koji je ušao sa hranom i onaj sintetizovan u organizmu spajaju se u crevima sa masnim
kiselinama i prelaze u krv. Višak holesterina se razgrađuje u jetri i izbacuje u creva sa žuči u obliku žučnih kiselina. Lecitin povoljno utiče na rad centralnog nervnog sistema i jetre, stimuliše stvaranje krvi, povećava otpornost organizma prema infekcijama, otrovnim materijama, ometa razvitak ateroskleroze.
Ugljeni hidrati su važan izvor energije. Ugljeni hidrati se dele na tri grupe. Prva grupa su prosti ugljeni hidrati ili monosaharidi, koji sadrže jedan molekul ugljenih hidrata: glukoza, fruktoza, galaktoza.
U drugu grupu spadaju bisaharidi, koji sadrže dva molekula ugljenih hidrata: saharoza (šećer od repe i od trske), laktoza (mlečni šećer) i maltoza (šećer od slada). U trećoj grupi su polisaharidi, koji se sastoje iz nekoliko monosaharida: skrob, glikogen, celuloza.
Sa fiziološke tačke gledanja, posebnu važnost imaju glukoza i glikogen, jer su glavni izvor energije, koju organizam koristi. Kada je neophodan iznenadni utrošak energije – emocionalna uzbuđenja
(bol, strah, gnev, ljutnja i drugo), intenzivan rad mišića - oni se lako izvlače iz depoa i brzo sagorevaju uz oslobađanje energije. Posebno je velika uloga glikoze u ishrani poprečno-prugastih mišića i centralnog nervnog sistema. Važnost glikoze za normalno funkcionisanje organizma se potvrđuje
time što se pri sniženju nivoa šećera u krvi (hipoglikemija) javlja oštro izražena slabost mišića, osećaj umora, ubrzani rad srca, pojačano znojenje, bledilo ili crvenilo kože itd. U težim slučajevima se snižava temperatura tela, narušava se rad centralnog nervnog sistema (počinju grčevi, buncanje, gubi se svest). Sve ove pojave odmah nestaju posle unošenja rastvora glikoze. U tankom crevu se apsorbuju i prenose u krv samo prosti - jednomolekularni šećeri: glikoza, fruktoza, galaktoza, ksiloza i
arabinoza.
Složeniji ugljeni hidrati - bisaharidi (saharoza, laktoza) i polisaharidi (glikogen i skrob) mogu biti apsorbovani tek pošto se razlože na odgovarajuće monosaharide.
Kroz kapilare crevnih resica monosaharidi dospevaju u krvotok i preko krvi se prenose prvenstveno u jetru. Najveći deo prolazi kroz jetru nepromenjen i krv ih raznosi po ćelom telu.
Što se više troši hrana bogata ugljenim hidratima viši je sadržaj glikogena u krvi.
Organi koriste različite količine glikoze iz krvi. Najveće količine glikoze su potrebne mozgu i srčanom mišiću. Očuvanje stalne koncentracije šećera u krvi (80-120 miligrama glikoze na .100 miligrama krvi) se održava preko dva procesa: trošenje glikoze u tkivima i njeno ulaženje u krv iz jetre. Glikogen se u jetri direktno razlaže u glikozu bez međuproizvoda. Taj proces se zove "mobilizacija glikogena". Kada u hrani nema ugljenih hidrata, glikogen se može stvarati u jetri od belančevina i masti.
Poremećaj u razmeni ugljenih hidrata je najčešće povezan sa oboljenjem jetre, pri čemu jetra gubi sposobnost da pretvara glikozu koja dolazi iz creva u glikogen, sa oboljevanjem pankreasa.
Najpoznatije oboljenje pankreasa je šećerna bolest (dijabetes).
Vitamini igraju vrlo važnu ulogu u procesima asimilacije hranljivih materija i u mnogim biohemijskim reakcijama organizma. Veliki deo vitamina ulazi u organizam sa hranom, neki od njih se sintetizuju pomoću mikroflore creva i prelaze u krv i zato, ako tih vitamina nema u hrani, organizam ne oseća potrebu za njima. Nedostatak nekog vitamina u hrani (od onih koji se ne sintetizuju u crevima) izaziva bolesno stanje, koje se zove hipovitaminoza. U slučaju narušavanja procesa preuzimanja vitamina u crevima, zbog neke bolesti, hipovitaminoza se može javiti čak i pri dovoljnoj količini vitamina u hrani.
Razmena mineralnih soli: osmotski pritisak krvi i međućelijske tečnosti je određen koncentracijom soli natrijuma, kalcijuma, magnezijuma, kalijuma. Konstantnost osmotskog pritiska je važan
uslov normalnog odvijanja svih procesa razmene, uslov koji obezbeđuje otpornost organizma na razne uticaje spoljasnje sredine. Koncentracija neorganskih sastavnih delova tečnosti u organizmu se održava s posebnom tačnošću i zato organizam reaguje i na najmanja indivdualna kolebanja.
Odnos jona u ljudskoj krvi i u krvi svih kičmenjaka je veoma blizak jonskom sastavu vode okeana (za sve jone izuzev magnezijuma). Na osnovu te činjenice, još krajem prošlog veka, je izražena pretpostavka da je život ponikao u okeanu i da su savremene životinje, kao i čovek, nasledili od svojih predaka iz okeana neorganski sastav krvi sličan morskoj vodi.
