Potřeba cukru v těle pro metabolické procesy je stálá, ale jeho přísun nikoliv. Existují regulační mechanismy udržující prakticky stálou, klíčovou hodnotu glukózy v krvi (3,5-5,5 mmol/l). Do buněk se dostává glukóza pomocí nosičů, je skladována v podobě glykogenu v játrech a svalech, odkud je pro energetickou potřebu uvolňována štěpením nebo je přímo cestou glukoneogeneze spotřebována. Z energetického hlediska je tedy glukóza měněna na ATP. Rozeznáváme anabolickou a katabolickou fázi přísunu energie buňkám. Anabolická fáze tvoří energetické zásoby ve formě glykogenu a triglyceridů, dochází k syntéze stavebních proteinů. Vlivem inzulinu se přesouvá glukóza do jater a svalů, kde se tvoří glykogen, a v tukové tkáni se ukládají zásoby triglycerolu.
V katabolické fázi využívají orgány jako zdroj energie mastné kyseliny. Pro některé buňky jako CNS, krevní buňky a varlata je však jediným zdrojem energie glukóza.
Vzájemná přeměna látek v metabolismu.
Stálá hladina glukózy v krvi udržovaná regulačními mechanismy, z nichž nejdůležitější je inzulín produkovaný buňkami pankreatu, udržuje tuto regulaci na optimální metabolické úrovni. Ostatní regulační mechanismy jsou vůči inzulínu v kontraregulačním vztahu a zvyšují hladinu cukru v krvi. Podílí se na tom jednak štěpení glykogenu ze zásob ve svalech a tukové tkáni a zvýšené vytváření zásob cukru v játrech cestou glukoneogeneze. Stav nadměrné přítomnosti cukru v krvi nazýváme hyperglykemií. Hyperglykemie je nejčastějším příznakem diabetu mellitu, jehož podstata je v malé produkci inzulínu slinivkou nebo v rezistenci buněk na inzulín. Odtud typ I a II.
Hyperglykemie může mít svůj původ i v nadměrném přívodu sacharidů, stresových situacích, stavech zvýšené hladiny glukokortikoidů nebo v nádorovém onemocnění produkujícím glukagon.
Příznaky hyperglykemie jsou žízeň a časté močení, známky dehydratace, hubnutí. Stav může vyústit až do komatózního stavu a celkového rozvratu metabolických procesů.
Hypoglykemie má původ v nadměrném vyplavení inzulínu po jídle (přechodně dochází k hyperglykemii), při nedostatečné produkci glukózy jako u některých enzymopatií (glykogenóza), endokrinopatií (hypokortikalismus) a těžkých malnutricí nebo při nadměrné tělesné zátěži, kdy je vysoká spotřeba energie (maraton). Nejčastější příčinu má ale hypoglykemie při špatné léčbě diabetu inzulínem nebo jinými antidiabetiky.
K příznakům patří slabost, pocení, bledost, třes, zmatenost nastupující poměrně rychle a přecházející do komatózního stavu. Rychlou nápravou je podání glukózy do žíly.
Ostatní poruchy metabolismu cukrů se objevují u vzácných onemocnění, kdy dochází k deficitu štěpících enzymů, např. nedostatek laktázy štěpící laktózu na glukózu a galaktózu nebo vlastní nemožnost dalšího štěpení galaktózy nazývanou galaktosemie a porucha metabolismu glykogenu, která je nazývána glykogenóza s postižením jater a trvalou hypoglykémií vedoucí k nutnosti využít jiných energetických zdrojů.
