Вуглеводи - це цукри, і мета їх гомеостазу (тобто рівноваги) - забезпечити нервову тканину (мозок) в умовах нестачі їжі достатньою кількістю глюкози для її функціонування. Насправді, щоб нормально функціонувати, нервова тканина суворо залежить від глюкози. Ще одна мета гомеостазу глюкози - зберігати в деяких органах надлишок енергетичних речовин, зокрема глюкози, що надходить з їжею, запобігаючи надмірному підвищенню глікемії (тобто концентрації глюкози в крові).
Після ночі голодування глюкоза, присутній у крові, здебільшого використовується мозком, меншою мірою - еритроцитами, кишечником та тканинами, чутливими до інсуліну (м’язів та жирової тканини), що є гормоном дозволяє цим самим тканинам використовувати глюкозу і зберігати її в них. Печінка здатна зберігати глюкозу у формі глікогену (багато молекул глюкози, «упакованих» разом) і вивільняти її у вигляді глюкози. в гомеостазі цукрів. Виробництво глюкози печінкою, по суті, регулюється двома гормонами, інсуліном і глюкагоном.За відсутності інсуліну відбувається вивільнення глюкози з печінки в кров, що призводить до підвищення рівня цукру в крові (гіперглікемія) в самій крові. За відсутності глюкагону печінковий розпад глюкози блокується з послідовним зниженням її в крові (гіпоглікемія). Використання глюкози іншими органами, званими периферичними, також відображається зменшенням глікемії; це слідує за зниженням інсулінемії (кількості інсуліну в циркуляції), збільшенням глюкагонемії (кількістю глюкагону в циркуляції) та перебудовою системи за рахунок «посилення печінкового викиду глюкози.
Поряд і в рівновазі з системою інсулін-глюкагон існує так звана система протирегулятора або протиінсулярна система, представлена гіпофізом та наднирковими залозами. Завдяки секреції таких гормонів, як ГР, АКТГ, кортизол та катехоламіни (адреналін та норадреналін), ця система надає гіперглікемічну дію, тобто збільшує вивільнення глюкози в кровообіг.
Після їжі глюкоза, що всмоктується з кишкового тракту, викликає підвищення рівня цукру в крові. Вуглеводи (які є полісахаридами або утворюються з різних типів цукрів разом узятих), потрапивши в кишечник, відновлюються до моносахаридів, до складу яких входять глюкоза (80%), фруктоза (15%) і галактоза (5%). потім поглинається клітинами слизової оболонки кишечника і звідти транспортується в кров. Як правило, після змішаної їжі (50% вуглеводів, 35% жиру, 15% білка) рівень цукру в крові повертається до рівня перед їжею ( до обіду) приблизно через 2-3 години.
Проходження і поглинання енергії цукрів (але також білків і жирів) через травний тракт викликає ряд сигналів, які дозволяють зберігати поживні речовини в різних органах. Одночасно стимулюється секреція інсуліну, основного гормону, що регулює рівень цукру в крові. Підвищення плазмового рівня цього гормону спричиняє зниження рівня глюкагону, його антагоніста, та зменшення кліренсу глюкози в печінці, оскільки він пригнічує розпад глікогену на глюкозу (глікогеноліз) та синтез нової глюкози з амінокислот ( глюконеогенез) Печінка, яка вільно проникна для глюкози, захоплює близько 50% глюкози, щоб перетворити її на глікоген (дія контролюється інсуліном). Глюкоза, не виділена печінкою, поширюється на м’язову та жирову тканини. Коли рівень глюкози в крові має тенденцію до зниження, відбувається поступове збільшення вироблення глюкози в печінці разом зі зниженням рівня інсуліну в плазмі та збільшенням протиінсулярних гормонів, особливо глюкагону.
