कार्बोहाइड्रेट शर्करा हैं और उनके होमोस्टैसिस (यानी संतुलन) का उद्देश्य तंत्रिका ऊतक (मस्तिष्क) की आपूर्ति करना है, भोजन के सेवन की कमी की स्थिति में, इसके कामकाज के लिए पर्याप्त ग्लूकोज की मात्रा। वास्तव में, ठीक से काम करने के लिए, तंत्रिका ऊतक सख्ती से ग्लूकोज पर निर्भर होता है। ग्लूकोज होमियोस्टेसिस का एक अन्य उद्देश्य कुछ अंगों में ऊर्जा पदार्थों की अधिकता को संग्रहित करना है, विशेष रूप से ग्लूकोज, भोजन के साथ पेश किया जाता है, जिससे ग्लाइकेमिया (यानी रक्त में ग्लूकोज की एकाग्रता) में अत्यधिक वृद्धि को रोका जा सकता है।
एक रात के उपवास के बाद, रक्त में मौजूद ग्लूकोज का उपयोग मस्तिष्क द्वारा अधिकांश भाग के लिए किया जाता है, कुछ हद तक लाल रक्त कोशिकाओं, आंतों और ऊतकों द्वारा इंसुलिन (मांसपेशियों और वसा ऊतक) के प्रति संवेदनशील होता है, जो कि यह हार्मोन है। इन्हीं ऊतकों को ग्लूकोज का लाभ उठाने और उनमें स्टोर करने की अनुमति देता है। यकृत ग्लूकोज को ग्लाइकोजन के रूप में संग्रहीत करने में सक्षम है (कई ग्लूकोज अणु एक साथ "पैक" होते हैं) और इसे ग्लूकोज के रूप में जारी करते हैं। एक मौलिक भूमिका शर्करा के होमियोस्टैसिस में। जिगर द्वारा ग्लूकोज का उत्पादन, वास्तव में, दो हार्मोन, इंसुलिन और ग्लूकागन द्वारा नियंत्रित होता है। इंसुलिन की अनुपस्थिति में यकृत से रक्त में ग्लूकोज की रिहाई होती है, जिससे रक्त शर्करा में वृद्धि होती है (hyperglycemia) रक्त में ही। ग्लूकागन की अनुपस्थिति में, ग्लूकोज के यकृत के टूटने को रक्त में उसी की कमी के साथ अवरुद्ध कर दिया जाता है (हाइपोग्लाइसीमिया) अन्य अंगों द्वारा ग्लूकोज का उपयोग, जिसे परिधीय कहा जाता है, ग्लाइकेमिया में कमी में भी परिलक्षित होता है; यह इंसुलिनमिया में कमी (परिसंचरण में इंसुलिन की मात्रा), ग्लूकागोनिमिया (परिसंचरण में ग्लूकागन की मात्रा) की वृद्धि और "ग्लूकोज की बढ़ी हुई यकृत बर्खास्तगी" के माध्यम से प्रणाली के पुनर्समायोजन का अनुसरण करता है।
इंसुलिन-ग्लूकागन प्रणाली के साथ और संतुलन में, तथाकथित काउंटर-रेगुलेटर या काउंटरिनुलर सिस्टम है, जो पिट्यूटरी और एड्रेनल ग्रंथियों द्वारा दर्शाया जाता है। जीएच, एसीटीएच, कोर्टिसोल और कैटेकोलामाइन (एड्रेनालाईन और नॉरएड्रेनालाईन) जैसे हार्मोन के स्राव के माध्यम से, यह प्रणाली एक हाइपरग्लाइसेमिक प्रभाव डालती है, अर्थात यह परिसंचरण में ग्लूकोज की रिहाई को बढ़ाती है।
भोजन के बाद, आंतों के मार्ग से अवशोषित ग्लूकोज रक्त शर्करा में वृद्धि का कारण बनता है। कार्बोहाइड्रेट (जो पॉलीसेकेराइड होते हैं, या विभिन्न प्रकार की शर्करा से मिलकर बनते हैं), एक बार आंत में आने के बाद, मोनोसेकेराइड में कम हो जाते हैं, जो ग्लूकोज (80%), फ्रुक्टोज (15%) और गैलेक्टोज (5%) हैं। वे हैं फिर आंतों के म्यूकोसा की कोशिकाओं द्वारा अवशोषित किया जाता है और वहां से रक्त में ले जाया जाता है। आम तौर पर, मिश्रित भोजन (50% कार्बोहाइड्रेट, 35% वसा, 15% प्रोटीन) के बाद रक्त शर्करा पूर्व-भोजन स्तर पर वापस आ जाता है। दोपहर के भोजन से पहले) लगभग 2-3 घंटे के बाद।
आहार पथ के माध्यम से शर्करा (लेकिन प्रोटीन और वसा भी) का मार्ग और ऊर्जा अवशोषण संकेतों की एक श्रृंखला को ट्रिगर करता है जो विभिन्न अंगों में पोषक तत्वों के भंडारण की अनुमति देता है। इसी समय, इंसुलिन का स्राव, मुख्य रक्त शर्करा को नियंत्रित करने वाला हार्मोन, उत्तेजित होता है। इस हार्मोन के प्लाज्मा स्तर में वृद्धि ग्लूकागन, इसके प्रतिपक्षी के स्तर में कमी का कारण बनती है, और यकृत ग्लूकोज निकासी में कमी का कारण बनती है क्योंकि यह ग्लाइकोजन के ग्लूकोज (ग्लाइकोजेनोलिसिस) में टूटने और अमीनो एसिड से नए ग्लूकोज के संश्लेषण को रोकता है। ग्लूकोनोजेनेसिस) यकृत, जो ग्लूकोज के लिए स्वतंत्र रूप से पारगम्य है, लगभग 50% ग्लूकोज को ग्लाइकोजन (इंसुलिन द्वारा नियंत्रित क्रिया) में परिवर्तित करने के लिए जब्त कर लेता है।जिगर द्वारा अनुक्रमित नहीं किया गया ग्लूकोज मांसपेशियों और वसा ऊतकों को वितरित किया जाता है। जब रक्त शर्करा में गिरावट आती है, तो प्लाज्मा इंसुलिन के स्तर में कमी और काउंटरिनुलर हार्मोन, विशेष रूप से ग्लूकागन में वृद्धि के साथ, यकृत ग्लूकोज उत्पादन में क्रमिक वृद्धि होती है।
