A Hierarquia da Selecção de Combustível - Que Combustível Queimam Preferencialmente



A hierarquia oxidativa segue a relativa capacidade de armazenamento para diferentes substratos e a sua função ao assegurar a sobrevivência. Qual a ordem?

1. Sendo assim, a hierarquia é dominada pelo álcool porque o corpo não tem capacidade de armazenamento para ele e assim deve ser eliminado através de rápida oxidação hepática (1,2,3).

2. Os hidratos de carbono são a prioridade seguinte. Devido a relativamente baixa capacidade de armazenamento na forma de glicogénio (4,5,6,7) e a necessidade de manter a homeostase da glicose num intervalo muito restrito, a ingestão de hidratos de carbono em excesso causa um aumento auto-regulatório na sua própria oxidação (5,8,9,10,11). A lipogénese não é quantitativamente importante (12,13).

3. Segue-se a proteína. Durante algum tempo houve disputa sobre qual dos dois seria dominante (hidratos de carbono ou proteína (14), mas há evidências claras a favor de hidratos de carbono, pelo menos sob determinadas circunstâncias (11). A oxidação de proteína é relacionada com a ingestão de proteína (15).

4. A gordura vem na base da hierarquia de selecção de combustível porque há virtualmente uma capacidade infinita para armazenar gordura. Assim, o ritmo de oxidação de gordura é regulado pela presença ou ausência de outros macronutrientes.

Mais ainda, não há mecanismo auto-regulatório entre ingestão de gordura e oxidação de gordura, a gordura não estimula a sua própria oxidação após ingestão (6,16,17,18) e é reduzida em condições de excesso calórico (6,7).

A oxidação de gordura não aumenta após uma refeição (16,17) e ao longo de um dia inteiro a ingestão de gordura não aumenta a oxidação de gordura (18). Aumentos na oxidação de gordura ocorrem secundariamente a aumentos em gordura corporal (19). 

Nem mesmo com 50% de calorias em excesso vindas da gordura a gordura promove a sua própria oxidação, os ritmos de oxidação permanecem praticamente iguais ao normal antes da sobrealimentação (20).
     

Os estudos referenciados são todos bastante controlados usando colorimetria, marcadores isotópicos, etc. O contexto é pós-pandrial, excesso e défice, em homens e mulheres magras e obesas, a longo e curto prazo. Dado o que está disponível, o corpo vai canalizar esses substrato de uma forma prioritária.


Podemos também pensar na insulina, o que faz a insulina? Suprime a lipólise quando a glicose está presente.

Aqui vem uma reviravolta: na prática estamos a queimar uma mistura de combustíveis. Até mesmo quando hidratos de carbono são o principal combustível usado a oxidação de gordura não é suprimida a 100%, como alguns pensam e dessiminam nas redes sociais com mentalidade dualista e preto e branco.

Por exemplo, num estudo a oxidação total de substratos em 24h (calormetria) foi medida em sujeitos magros sedentários (n=10), obesos sedentários (n=9), obesos sedentários após perda de gordura (n=7) e em obesos activos após perda de gordura (n=12), homens e mulheres com e sem uma sessão de exercício (21).

Todas as refeições foram preparadas por uma cozinha metabólica e tinham a mesma composição de macronutriente: 15% de proteína, 30% de gordura e 55% de hidratos de carbono.

Dados recolhidos a cada hora durante 23h foram extrapolados para valores de 24h, isto é o que acontece:
 
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Referências:

1. Prentice AM. Alcohol and obesity. Int J Obes 1995; 19(suppl):S44–50.
2. Shelmet JJ, Reichard GA, Skutches CL, Hoeldtke RD, Owen OE, Boden G. Ethanol causes acute inhibition of carbohydrate, fat and protein oxidation and insulin resistance. J Clin Invest 1988; 81:1137–45.
3. Sonko BJ, Prentice AM, Murgatroyd PR, Goldberg GR, van de Ven MLHM, Coward WA. Effect of alcohol on postmeal fat storage. Am J Clin Nutr 1994;59:619–25.
4. Acheson, K. J., Flatt, J. P. & Jdquier, E. (1982). Glycogen synthesis versus lipogenesis after a 500 gram carbohydrate meal in man. Metabolism 31, 1234-1240. Journal of Clinical Nutrition 48,24@-247.
5. Flatt JP. The difference in the storage capacities for carbohydrate and for fat, and its implications in the regulation of body weight. Ann N Y Acad Sci 1987;499:104–23.
6. Shetty PS, Prentice AM, Goldberg GR, et al. Alterations in fuel selection and voluntary food intake in response to isoenergetic manipulation of glycogen stores in humans. Am i Clin Nutr l994;60:534-43.
7. McNeill 0, Morrison DC, Davidson L, Smith iS. The effect of changes in dietary carbohydrate v fat intake on 24 h energy expenditure and nutrient oxidation in post-menopausal women. Proc Nutr Soc l992;5 1 :91A(abstr).
8. Prentice AM. Are all calories equal? In: Cottrell RC, ed. Weight control: the current perspective. London: Chapman & Hall, 1995:8–33.
9. Jéquier E. Caloric balance versus nutrient balance. In: Kinney JM, Tucker HN, ed. Energy metabolism: tissue determinants and cellular corollaries. New York: Raven Press, 1992:123–36.
10. Acheson KJ, Schutz Y, Bessard T, Ravussin E, Jéquier E, Flatt JP.
Nutritional influences on lipogenesis and thermogenesis after a carbohydrate meal. Am J Physiol 1984;246:E62–70.
11. Jebb SA, Prentice AM, Goldberg GR, Murgatroyd PR, Black AE, Coward WA. Changes in macronutrient balance during over- and underfeeding assessed by 12-d continuous whole-body calorimetry. Am J Clin Nutr 1996;64:259–66.
12. Hellerstein MK, Christiansen M, Kaempfer 5, et al. Measurement of de novo hepatic lipogenesis in humans using stable isotopes. i Clin Invest 1991;87:1841-52.
13. Leitch CA, Jones PJH. Measurement of human lipogenesis using deuterium incorporation.  Lipid Res 1993;34:l57-63
14. Stubbs RJ. Macronutrient effects on appetite. Int J Obes Relat Metab Disord 1995;19(suppl 5):S11–9.
15. Bingham SA, Cummings JH. Urine nitrogen as an independent validatory measure of dietary intake: a study of nitrogen balance in individuals consuming their normal diet. Am J Clin Nutr 1985;42: 1276-89.
16. Schutz Y, Flatt JP, Jéquier E. Failure of dietary fat intake to promote fat oxidation: a factor favoring the development of obesity. Am I Clin Nutr 1989;50:307-l4
17.  Flatt JP, Ravussin E, Acheson Ki, Jequier E. Effects of dietary fat on postprandial substrate oxidation and on carbohydrate and fat balances. I Clin Invest 1985;76:l019-24.
18. Griffiths AJ, Frayn KN, Humphreys SM, Clark ML. Modification of postprandial substrate balance by the addition of fat. Proc Nutr Soc 1993;52:236A (abstr).
19. Bennett C, Reed OW, Peters JC, Abumrad NN, Sun M, Hill JO. Short-term effects of dietary-fat ingestion on energy expenditure and nutrient balance. Am J Clin Nutr 1992;55:l071-7.
20. Schutz Y, Tremblay A, Weinsier RL, Nelson KM. Role of fat oxidation in the long-term stabilization of body weight in obese women. Am J Clin Nutr 1992;55:670-4.
21.Audrey Bergouignan, Elizabeth H. Kealey, Stacy L. Schmidt, Matthew R. Jackman, and Daniel H. Bessesen. Twenty-Four Hour Total and Dietary Fat Oxidation in Lean, Obese and Reduced-Obese Adults with and without a Bout of Exercise. PLoS One. 2014; 9(4): e94181.