В желудочно-кишечном тракте углеводы пищи под влиянием ферментов расщепляются до простых Сахаров. В печени и мышцах сахар превращается в гликоген. По мере необходимости гликоген снова распадается на простые сахара (моносахариды) и окисляется до углекислоты и воды. Кроме того, происходит синтез сахара из продуктов расщепления белков и жиров. Поддержание постоянного уровня сахара в крови около 0,1% возможно только благодаря согласованной работе механизмов регуляции углеводного обмена. Даже мышечная работа, требующая большой затраты углеводов, почти не изменяет содержания сахара в крови.
Наибольшее влияние на обмен углеводов оказывает гормон надпочечников и островкового аппарата поджелудочной железы - инсулин. Адреналин усиливает переход гликогена в глюкозу и поступление ее из печени в кровь. Инсулин, наоборот, тормозит распад гликогена, способствует его синтезу в печени и усвоению глюкозы тканями организма.
Нарушение нормального обмена углеводов проявляется прежде всего повышением содержания глюкозы в крови. В мочу же глюкоза переходит только в тех случаях, когда содержание ее в крови повышается значительно - 10 ммоль/л (выше 180 мг%).
Повышение уровня глюкозы в крови (гипергликемия) может произойти у совершенно здорового человека, если он съест больше 200 г сахара. Печень и другие органы не в состоянии удержать и усвоить такое большое количество глюкозы, поэтому ее содержание в крови нарастает, а избыток переходит в мочу (глюкозурия). Такая глюкозурия называется пищевой, или алиментарной.
Глюкозурию можно искусственно вызвать введением в кровь адреналина или норадреналина, которые способствуют превращению гликогена печени в глюкозу. Подобная глюкозурия наблюдается и в тех случаях, когда происходит усиленный выброс надпочечниками адреналина в кровь, или возникает возбуждение симпатической нервной системы. У животных глюкозурию такого типа можно вызвать уколом в продолговатый мозг (так называемый сахарный укол). Укол раздражает центры симпатической нервной системы. У людей при различных психических потрясениях и волнениях возникает глюкозурия такого же происхождения.
Все приведенные выше примеры глюкозурии связаны с быстрым поступлением в кровь больших количеств глюкозы. Способность к усвоению глюкозы в подобных случаях не нарушена, и обмен углеводов при этом протекает нормально.
Постоянная глюкозурия, связанная с глубоким нарушением углеводного обмена, наблюдается при болезни, называемой сахарным мочеизнурением, или сахарным диабетом. В основе этой болезни лежит недостаточность инкреторной функции поджелудочной железы. Вследствие отсутствия инсулина в организме нарушена способность тканей использовать глюкозу в качестве энергетического материала.