Патофизиологически развитие гипогликемической симптоматики на фоне гипергликемии можно объяснить следующими обстоятельствами:
В условиях инсулинорезистентности рецепторы к инсулину, а также пострецепторные системы находятся в функционально малоактивном состоянии. Энергетический баланс при этом поддерживается в условиях гиперинсулинизма и гипергликемии.
Высокий уровень гликемии обуславливает интенсификацию пассивной, не опосредованной инсулином, происходящей по градиенту концентрации, диффузии глюкозы в ткани, иногда до такой степени, что она начинает активно сдерживаться. При падении уровня гликемии пассивная диффузия глюкозы прекращается, поскольку клеточные мембраны адаптированы к значительно более высокому уровню сахара. Гликозилирование клеточных мембран и белков мембранных каналов создает дополнительные препятствия для пассивной диффузии глюкозы при значительном падении ее градиента.