當患有糖尿病時，胰島分泌胰島素的量相對不足，或是細胞對胰島素不敏感，使得胰島素的作用無法充分發揮，而血液中的葡萄糖進入細胞轉化成能量的過程需要胰島素參與，當胰島素缺乏或利用下降時，血液中的葡萄糖也不能被充分利用，導致血液中的葡萄糖含量升高，而細胞卻無法吸收，在這種情況下，腦部會發送出飢餓的訊號，造成“多食”的症狀。由於血液中的葡萄糖增加，經過腎臟時，就會漏到尿液當中，在尿液檢測時就會出現尿糖，這也是體重下降的原因。
此外，尿糖增加會使患者產生大量的尿液，造成“多尿”，排出過多的尿液會讓人感到口渴，因此出現“多飲”的症狀。同時，其它體內細胞也試著要求身體分解脂肪和肌肉內的蛋白質，以獲得能量;肝臟也會將肌肉內的蛋白質轉換成葡萄糖，使得體重下降而出現“消瘦”症狀。不少患者誤認為只要不飲水就會減輕多尿的症狀，其實這是一個錯誤的認識。因為多尿是高血糖引起的，而非多飲水的結果，相反飲水過少反而不利於糖尿病。對於口渴的治療，首先要解決高血糖的問題，只有血糖下降後，口渴的症狀才能在根本上好轉。
多飲、多尿一定是糖尿病嗎?
喝水多、小便多並不一定是糖尿病，口渴、多飲、多尿的原因有很多，要注意與糖尿病鑑別。例如，夏季出汗很多時，可因失水增加導致口渴、飲水增加，但尿量不多；冬天出汗少，使得水分從尿液排出，尿量增多，但無口渴、多飲;老年人腎臟濃縮功能減低，可導致夜尿增多，這些都是生理現象。
有些精神因素引起的調節口渴的神經失調，可以飲水很多，而尿量也多，但血糖正常，尿糖陰性，稱為精神性多飲。而神經垂體功能障礙導致的尿崩症患者也有煩渴、多飲、多尿症狀。此外，慢性腎臟疾病往往也有尿量增多。所以，僅有口渴、多飲、多尿的症狀不一定是糖尿病，而有些糖尿病患者並不一定有症狀，只有查血糖達到了糖尿病的診斷標準才能肯定是糖尿病。
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