Karbohidrat adalah gula dan tujuan homeostasis mereka (yaitu keseimbangan) adalah untuk memasok jaringan saraf (otak), dalam kondisi kekurangan asupan makanan, jumlah glukosa yang cukup untuk fungsinya. Faktanya, agar berfungsi dengan baik, jaringan saraf sangat bergantung pada glukosa. Tujuan lain dari homeostasis glukosa adalah untuk menyimpan di beberapa organ kelebihan zat energik, khususnya glukosa, diperkenalkan dengan makanan, mencegah peningkatan berlebihan glikemia (yaitu konsentrasi glukosa dalam darah).
Setelah puasa semalaman, glukosa yang ada dalam darah sebagian besar digunakan oleh otak, sebagian kecil oleh sel darah merah, usus, dan jaringan yang sensitif terhadap insulin (otot dan jaringan adiposa), yang merupakan hormon yang memungkinkan jaringan yang sama untuk mengambil keuntungan dari glukosa dan menyimpannya di dalamnya Hati mampu menyimpan glukosa dalam bentuk glikogen (banyak molekul glukosa "dikemas" bersama-sama) dan melepaskannya dalam bentuk glukosa. dalam homeostasis gula. Produksi glukosa oleh hati sebenarnya diatur oleh dua hormon, insulin dan glukagon. Dengan tidak adanya insulin, ada pelepasan glukosa dari hati ke dalam darah, yang menyebabkan peningkatan gula darah (hiperglikemia) dalam darah itu sendiri. Dengan tidak adanya glukagon, pemecahan glukosa hati diblokir dengan pengurangan konsekuen yang sama dalam darah (hipoglikemia). Penggunaan glukosa oleh organ lain, yang disebut perifer, juga tercermin dalam penurunan glikemia; itu mengikuti pengurangan insulinemia (jumlah insulin dalam sirkulasi), peningkatan glukagonemia (jumlah glukagon dalam sirkulasi) dan penyesuaian kembali sistem melalui "peningkatan pelepasan glukosa oleh hati.
Di samping dan dalam keseimbangan dengan sistem insulin-glukagon, ada yang disebut sistem kontra-regulator atau kontrainsuler, yang diwakili oleh kelenjar pituitari dan adrenal. Melalui sekresi hormon seperti GH, ACTH, kortisol dan katekolamin (adrenalin dan noradrenalin), sistem ini memberikan efek hiperglikemik, yaitu meningkatkan pelepasan glukosa ke dalam sirkulasi.
Setelah makan, glukosa yang diserap dari saluran usus menyebabkan peningkatan gula darah. Karbohidrat (yang merupakan polisakarida, atau dibentuk oleh berbagai jenis gula yang disatukan), begitu tiba di usus, direduksi menjadi monosakarida, yaitu glukosa (80%), fruktosa (15%) dan galaktosa (5%). kemudian diserap oleh sel-sel mukosa usus dan, dari sana, diangkut ke darah.Umumnya, setelah makan campuran (50% karbohidrat, 35% lemak, 15% protein) gula darah kembali ke tingkat sebelum makan (yang sebelum makan siang) setelah sekitar 2-3 jam.
Bagian dan penyerapan energi gula (tetapi juga protein dan lemak) melalui saluran pencernaan memicu serangkaian sinyal yang memungkinkan penyimpanan nutrisi di berbagai organ. Pada saat yang sama, sekresi insulin, hormon pengatur gula darah utama, dirangsang. Peningkatan kadar plasma hormon ini menyebabkan penurunan kadar glukagon, antagonisnya, dan menyebabkan penurunan klirens glukosa hepatik karena menghambat pemecahan glikogen menjadi glukosa (glikogenolisis) dan sintesis glukosa baru dari asam amino. glukoneogenesis) Hati, yang permeabel secara bebas terhadap glukosa, mengambil sekitar 50% glukosa untuk mengubahnya menjadi glikogen (tindakan yang dikendalikan oleh insulin). Glukosa yang tidak diasingkan oleh hati didistribusikan ke otot dan jaringan adiposa. Ketika glukosa darah cenderung turun, terjadi peningkatan bertahap dalam produksi glukosa hepatik, bersamaan dengan penurunan kadar insulin plasma dan peningkatan hormon kontrainsuler, terutama glukagon.
