Les sources d'énergie alimentaire utilisées par les animaux ont en commun la présence de liaisons carbone-carbone et carbone-hydrogène qui peuvent être oxydées en dioxyde de carbone et en eau lors d'une réaction exothermique :
- le glucose :
- constitue normalement 50 à 95 % de la dépense énergétique totale
- source d'énergie obligatoire pour le cerveau, les érythrocytes, la moelle épinière et les leucocytes
- le glucose ingéré est phosphorylé dans le foie en glucose-6-phosphate ; il est ensuite métabolisé en glycogène, en acides gras ou à nouveau en glucose, en fonction des besoins métaboliques
- un apport excessif en glucides - généralement supérieur à 30 kcal/kg/jour - ne peut être utilisé comme source d'énergie et est converti en graisses. Cette conversion entraîne une augmentation du quotient respiratoire en raison d'une hausse de la production de CO2. Cette augmentation de CO2 peut précipiter une insuffisance respiratoire chez un patient sensible et doit être prise en compte lors de la planification du régime alimentaire des personnes souffrant de troubles respiratoires, par exemple les patients ventilés.
- les graisses :
- constituent normalement 10 à 40 % de la dépense énergétique totale
- chez les individus en bonne santé, des réserves importantes sont stockées dans tout le corps sous forme de triglycérides
- Protéines : contribution minimale à la production d'énergie, sauf en cas d'inanition et de catabolisme accru, lorsqu'une gluconéogenèse accrue peut se produire dans le foie.
L'énergie libérée par les réactions métaboliques est utilisée pour créer des composés de stockage d'énergie dans les cellules, par exemple l'ATP, le glycogène.