Os carboidratos são açúcares e a finalidade da sua homeostase (ou seja, equilíbrio) é fornecer ao tecido nervoso (cérebro), em condições de falta de ingestão de alimentos, a quantidade de glicose suficiente para o seu funcionamento. Na verdade, para funcionar adequadamente, o tecido nervoso é estritamente dependente da glicose. Outra finalidade da homeostase da glicose é armazenar em alguns órgãos o excesso de substâncias energéticas, em particular a glicose, introduzida com os alimentos, evitando um aumento excessivo da glicemia (ou seja, da concentração de glicose no sangue).
Após uma noite de jejum, a glicose presente no sangue é utilizada em sua maior parte pelo cérebro, em menor medida pelas hemácias, intestinos e tecidos sensíveis à insulina (músculo e tecido adiposo), que é o hormônio que ela permite que esses mesmos tecidos aproveitem a glicose e a armazenem neles. O fígado é capaz de armazenar glicose na forma de glicogênio (muitas moléculas de glicose "empacotadas" juntas) e liberá-la na forma de glicose. um papel fundamental na homeostase dos açúcares. A produção de glicose pelo fígado, na verdade, é regulada por dois hormônios, insulina e glucagon. Na ausência de insulina, há uma liberação de glicose do fígado para o sangue, o que leva a um aumento do açúcar no sangue (hiperglicemia) no próprio sangue. Na ausência de glucagon, a degradação hepática da glicose é bloqueada com a consequente redução da mesma no sangue (hipoglicemia) A utilização da glicose por outros órgãos, chamados periféricos, também se reflete na redução da glicemia; segue-se uma redução da insulinemia (quantidade de insulina na circulação), um aumento da glucagonemia (quantidade de glucagon na circulação) e um reajuste do sistema por meio de um "aumento da dispensa hepática de glicose.
Ao lado e em equilíbrio com o sistema insulina-glucagon, existe o chamado contra-regulador ou sistema contra-insular, representado pelas glândulas pituitária e adrenal. Por meio da secreção de hormônios como GH, ACTH, cortisol e catecolaminas (adrenalina e noradrenalina), esse sistema exerce um efeito hiperglicêmico, ou seja, aumenta a liberação de glicose na circulação.
Após uma refeição, a glicose absorvida pelo trato intestinal causa um aumento do açúcar no sangue. Os carboidratos (que são polissacarídeos, ou formados por diferentes tipos de açúcares juntos), uma vez que chegam ao intestino, são reduzidos a monossacarídeos, que são glicose (80%), frutose (15%) e galactose (5%). em seguida, são absorvidos pelas células da mucosa intestinal e, de lá, transportados para o sangue. Geralmente, após uma refeição mista (50% de carboidratos, 35% de gordura, 15% de proteína), o açúcar no sangue retorna aos níveis anteriores às refeições (aqueles antes do almoço) após cerca de 2-3 horas.
A passagem e a absorção de energia de açúcares (mas também proteínas e gorduras) pelo trato alimentar desencadeiam uma série de sinais que permitem o armazenamento de nutrientes em vários órgãos. Ao mesmo tempo, a secreção de insulina, o principal hormônio regulador do açúcar no sangue, é estimulada. O aumento nos níveis plasmáticos desse hormônio causa uma diminuição nos níveis de glucagon, seu antagonista, e causa uma diminuição na depuração de glicose hepática porque inibe a quebra do glicogênio em glicose (glicogenólise) e a síntese de nova glicose a partir de aminoácidos ( gliconeogênese) O fígado, que é livremente permeável à glicose, apreende cerca de 50% da glicose para convertê-la em glicogênio (ação controlada pela insulina). A glicose não sequestrada pelo fígado é distribuída para os músculos e tecido adiposo. Quando a glicose no sangue tende a cair, ocorre um aumento gradual na produção hepática de glicose, junto com uma diminuição nos níveis de insulina no plasma e um aumento nos hormônios contra-insulares, particularmente o glucagon.
