Kolhydraterna är sockerarterna och syftet med deras homeostas (dvs balans) är att tillhandahålla nervvävnaden (hjärnan), vid tillstånd av icke-dietary intag, den mängd glukos som är tillräcklig för dess funktion. Den nervösa vävnaden, för att fungera korrekt, är strängt glukosberoende. Ett annat syfte med glukoshomeostas är att i vissa organ förvara det överskott av energiska ämnen, i synnerhet glukos, som införs med mat, vilket förhindrar en alltför stor blodsockerökning (dvs. koncentrationen av glukos i blodet).
Efter en fast natt är glukos i blodet mestadels av hjärnan, i mindre utsträckning av röda blodkroppar, tarmar och insulinkänsliga vävnader (muskel och fettvävnad), vilket är hormonet som det låter dessa samma vävnader dra nytta av glukos och lagra den i dem. Levern kan lagra glukos i form av glykogen (många glukosmolekyler "packade" tillsammans) och släppa den i form av glukos. Bukspottkörteln spelar en grundläggande roll i homeostas av sockerarter. Faktum är att produktionen av glukos i levern regleras av två hormoner, insulin och glukagon. I avsaknad av insulin finns det en frisättning av glukos från levern till blodet, vilket leder till en ökning av blodsockret ( hyperglykemi ) i själva blodet. I frånvaro av glukagon blockeras hepatisk frisättning av glukos, med därmed minskad glukos i blodet ( hypoglykemi ). Dessutom återspeglas användningen av glukos av andra organ, som kallas perifer, i en minskning av blodsockret. Detta leder till en minskning av insulinnivåer (mängd insulin som cirkulerar), en ökning av glukagonemi (mängd cirkulerande glukagon) och en omjustering av systemet genom en ökad leverglukosfrisättning.
Bredvid och i jämvikt med insulin-glukagon-systemet finns det så kallade mot-insulära eller kontrainsulära systemet, representerat av hypofysen och binjurarna. Genom utsöndring av hormoner som GH, ACTH, kortisol och katekolaminer (adrenalin och noradrenalin) har detta system en hyperglykemisk effekt, det vill säga det ökar glukosutsläppet i cirkulationen.
Efter en måltid orsakar glukos absorberad från tarmkanalen en ökning av blodsockret. Kolhydrater (som är polysackarider, eller består av olika typer av socker sätts ihop), når de tömmas, minskar till monosackarider, vilket är glukos (80%), fruktos (15%) och galaktos (5%). De absorberas sedan av cellerna i tarmslimhinnan och transporteras härifrån till blodet. I allmänhet återgår glykemien efter en blandad måltid (50% kolhydrater, 35% fett, 15% proteiner) till förberedande nivåer (de före lunch) efter ca 2-3 timmar.
Passagen och energiabsorptionen av sockerarter (men även proteiner och fetter) genom matsmältningsorganet, utlöser en serie signaler som möjliggör lagring av näringsämnen i olika organ. Samtidigt stimuleras utsöndringen av insulin, det huvudsakliga glykemiska reglerande hormonet. Ökningen i plasmakoncentrationer av detta hormon medför en minskning av glukagonhalten, dess antagonist, och orsakar en minskning av glukosfrigörelsen eftersom den hämmar nedbrytningen av glykogen i glukos (glykogenolys) och syntesen av ny glukos av aminosyror (glukoneogenes). Levern, som är fritt permeabel för glukos, sekvestrerar ca 50% glukos för att omvandla den till glykogen (en aktivitet som styrs av insulin). Glukos som inte behandlas i levern fördelas i musklerna och fettvävnaden. När blodsockret tenderar att falla, ökar den hepatiska produktionen av glukos gradvis samtidigt med en minskning av plasmanivåerna av insulin och en ökning av kontrainsulära hormoner, i synnerhet glukagon.
