В живом организме постоянно происходит окисление органических веществ и освобождение энергии. Любое действие человека, будь то физическая или умственная деятельность, требует энергетических затрат, без которых невозможна жизнь. Объясняется это тем, что в живом организме постоянно происходит обмен веществ, прекращение которого даже на короткое время приводит к гибели клетки, ткани, целостного организма.

Каким же образом освобождается энергия, столь необходимая для нормальной жизнедеятельности? Образование и накопление энергии, доступной для клетки, происходит в процессе дыхания.

На основании исследований, проведенных в 1779-1784 гг., Лавуазье убедился в том, что дыхание — по существу то же горение, хотя и более медленное.

Он измерял количество тепла, выделяемое при горении и при дыхании.

Это открытие стимулировало дальнейшие исследования в области энергетики обмена: были определены количества тепла, выделяемые при сгорании одного грамма углеводов, жиров и белка.

Всем животным необходимы постоянный приток кислорода и непрерывное удаление из организма углекислого газа, накапливающегося во время обмена.

Такой обмен газов, или внешнее дыхание, осуществляется в специальных органах дыхания (легких, жабрах), в которых кислород из окружающей среды переходит в кровь, а из крови выделяется наружу углекислый газ. В капиллярах легких происходит диффузия кислорода в кровь и углекислого газа из крови. Кровь, поступающая в капилляры всех органов, отдает часть содержащегося в ней кислорода и обогащается углекислотой.

Ткани используют поступивший кислород для окисления органических веществ.

Это — тканевое дыхание. Сущность тканевого дыхания в основном заключается в отщеплении водорода (окисление) и переносе его на другое вещество, которое, принимая водород, восстанавливается.

По такому же уравнению происходит сгорание глюкозы в клетках.