葡萄糖是人體重要的營養物質，口服後吸收迅速。攝入後，各種碳水化合物也被分解或轉化為葡萄糖供組織利用，或轉化為糖原或脂肪儲存。人體壹般每小時每公斤體重使用800毫克葡萄糖，因此是全靜脈營養療法中重要的供能來源。正常人的血漿葡萄糖濃度往往維持在壹定範圍內，主要依靠神經內分泌調節。血糖降低時，加速脂肪分解代謝，增加酮體生成，可導致酮癥。胰島素可拮抗上述神經和內分泌激素的作用，降低血糖。腦組織所需的能量供應主要依靠葡萄糖。如果血糖水平低，神經組織能量供應不足，或引起各種神經系統表現，如心悸(交感神經反應)、手抖、驚厥、昏迷等。葡萄糖和胰島素壹起註射時，可將鉀離子帶入細胞，可在短時間內降低血鉀濃度。當胰島素的作用消除後，鉀離子又被釋放出來。口服或靜脈註射葡萄糖註射液觀察血糖濃度和血漿胰島素濃度的變化(即葡萄糖耐量試驗)有助於診斷糖尿病、自發性低血糖和垂體功能減退。高滲葡萄糖可使組織脫水，但作用短暫，僅用於治療透析失衡。在腹膜透析液中加入不同濃度的葡萄糖，可以調節滲透壓，排除水分。給脫水患者註射5%葡萄糖註射液，可以補充丟失的水分，緩解高滲性脫水。
壹般正常飲食中有足夠的葡萄糖攝入，所以給不缺葡萄糖的患者或健康人輸葡萄糖是沒有意義的。把葡萄糖當成營養滋補品，認為滋補品種類越多越好，劑量越大，這是不正確的。
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