Die Glucoseversorgung des Gehirns und der Erythrocyten sowie des Nebennierenmarks (NNM) (alle auf Glucose als Nährstoff angewiesen) erfolgt über die gefüllten Glykogenreserven der Leber. Die Energiegewinnung erfolgt über die Oxidation freier Fettsäuren, die aus dem Fettgewebe stammen. Die Leber und die Muskeln verstoffwechseln diese.

Die Glykogenreserven der Leber sind fast aufgebraucht. Zur Aufrechterhaltung der Versorgung der Gewebe, die auf Glucose angewiesen sind, beginnt langsam der Abbau von Aminosäuren. Einige Aminosäuren können als Kohlenstoffskelette für die Gluconeogenese dienen.
Die Energiegewinnung für die anderen Gewebe erfolgt weiterhin über den Abbau des Fettgewebes. Es kommt durch den Abfall von Insulin (Blutzuckerspiegel sinkt) und den Anstieg von Glucagon sowie Glucocorticoiden zur verstärkten Lipolyse.
Als Folge steigt der Spiegel der freien Fettsäuren im Blut, was wiederum die Beta-Oxidation ankurbelt. Dadurch wird der Hepatocyt mit NADH⁺ und FADH überschwemmt. NAD steht damit nicht mehr in ausreichender Menge für den Citronensäurecyklus zur Verfügung, was einen Stau von Acetyl-CoA vor dem "Cyklus" nach sich zieht.
Aus dem Acetyl-CoA werden Ketonkörper gebildet. (Beginnende Übersäuerung)

Das Glykogen aus der Leber ist aufgebraucht. Gehirn, NNM und Erythrocyten erhalten ihre Energie aus dem Aminosäureabbau. (75 g Protein = 150 g Kohlenhydrate) Die Ketonkörperproduktion ist stark ausgebildet.

Der Körper kann nur ca. 1/2 bis 1/3 seines Körperproteins verlieren. Danach stirbt der Mensch. Es setzt also ein Kompensationsmechanismus ein:

1. Der Aminosäureabbau zur Gluconeogenese wird eingeschränkt .
2. Das Gehirn schaltet um auf die energetische Verwertung von Ketonkörpern .
3. Glucose wird nicht mehr vollständig zu CO₂ oxidiert
4. Der Glucosebedarf des Gehirn sinkt von 140 g/Tag auf 40 g/Tag

Der Ort der Gluconeogenese verschiebt sich von der Leber zu den Nieren. Als Substrat wird vorwiegend die Aminosäure Glycin genutzt (starker Anstieg dieser im Serum). Da diese nicht zum Harnstoffcyklus fähig sind, steigt auch die Menge von Ammoniak im Urin. Im Gegenzug sinkt die Ausscheidung von Harnstoff.