Como o corpo usa a energia: calorias, carboidratos, gordura e proteína explicados

A energia é o que mantém o corpo funcionando, desde os batimentos cardíacos e a respiração que nunca param até o trabalho de se mover, pensar e digerir uma refeição. Essa energia vem dos alimentos, é medida em calorias, e o corpo tem regras bem estudadas sobre como queima e armazena os combustíveis que recebe. Compreender essas regras remove grande parte do mistério, e a maioria dos mitos, em torno do peso e do metabolismo.

Este guia é geral e educativo. Aborda o que realmente é uma caloria, para onde vai a energia diária (metabolismo em repouso, o custo de digerir os alimentos e a atividade física), como os carboidratos, a gordura e a proteína são queimados e armazenados, em qual combustível o corpo se apoia em repouso em comparação com o exercício e a surpreendente resposta sobre para onde vai a gordura corporal quando é perdida. Ele explica como o sistema funciona em vez de prescrever um plano. A matemática prática de perder gordura, como fazer com que a energia que sai supere a que entra ao longo do tempo, pertence ao guia dedicado sobre o que é um déficit calórico, ao qual este guia faz um link em vez de repetir.

O essencial em um relance

• Uma caloria é uma unidade de energia, e as 'calorias' de um rótulo de alimento são na verdade quilocalorias (StatPearls, Biochemistry, Heat and Calories).
• Os carboidratos e a proteína fornecem cerca de 4 kcal por grama, a gordura cerca de 9 e o álcool cerca de 7 (fatores gerais de Atwater, FAO).
• O metabolismo em repouso é a maior parcela do gasto de energia diário, cerca de 60 a 70 por cento, seguido pela atividade física e, depois, cerca de 10 por cento para digerir e processar os alimentos (DRI das National Academies; Westerterp).
• O carboidrato é armazenado como uma reserva limitada de glicogênio, a gordura como a grande reserva do tecido adiposo, e a proteína é usada para construir e manter tecido em vez de ser estocada como combustível (Anatomy & Physiology 2e; StatPearls).
• Em repouso, o corpo queima principalmente gordura, e a mistura de combustível se desloca em direção ao carboidrato à medida que o exercício fica mais intenso (o conceito de cruzamento, Brooks & Mercier).
• Quando a gordura corporal é perdida, a maior parte sai como dióxido de carbono exalado pelos pulmões, e o restante como água (Meerman & Brown, BMJ 2014).

O que realmente é uma caloria

Uma caloria é simplesmente uma unidade de energia. Em termos estritos de física, uma caloria pequena é a quantidade de energia necessária para elevar a temperatura de um grama de água em um grau Celsius. Uma quilocaloria, escrita como Caloria com C maiúsculo no uso antigo, é a energia necessária para elevar um quilograma de água em um grau Celsius, o que a torna mil vezes maior. Os números de um rótulo nutricional são quilocalorias, ainda que sejam impressos como 'calorias', então um lanche indicado com 200 calorias contém na verdade 200 quilocalorias de energia.

Diferentes combustíveis carregam diferentes quantidades dessa energia. Os fatores gerais de Atwater, os valores de conversão usados na rotulagem de energia dos alimentos, colocam o carboidrato e a proteína em cerca de 4 kcal por grama e a gordura em cerca de 9 kcal por grama, e é por isso que a gordura é a mais densa em energia das três. O álcool, quando presente, fornece cerca de 7 kcal por grama, ficando entre o carboidrato e a gordura, embora não seja um nutriente de que o corpo precise. São esses valores por grama que transformam os gramas de carboidrato, gordura e proteína de um alimento na cifra de calorias do seu rótulo.

Para onde o corpo gasta sua energia a cada dia

O gasto de energia total diário se divide em três partes. A maior é o metabolismo em repouso ou basal, a energia que o corpo gasta apenas para se manter vivo em repouso: manter o coração batendo, os pulmões funcionando, o cérebro ativo e a temperatura corporal estável. Segundo as Ingestões Dietéticas de Referência de energia das National Academies, o gasto de energia em repouso costuma representar cerca de 60 a 70 por cento do uso total de energia e é, em geral, o maior contribuinte individual. A segunda parte é o efeito térmico dos alimentos, a energia gasta para digerir, absorver e processar as refeições, que chega a cerca de 10 por cento da energia diária. A terceira parte é a atividade física, que a mesma fonte descreve como variando de um mínimo de cerca de 15 por cento em pessoas sedentárias até cerca de 50 por cento em pessoas muito ativas.

A atividade física é mais do que os treinos deliberados. Inclui também a termogênese por atividade sem exercício, ou NEAT: a energia usada para tudo o que não é dormir, comer ou exercício do tipo esportivo, como caminhar, ficar de pé, se mexer com inquietação, a postura e o movimento no trabalho. A NEAT é a parte mais variável do gasto por atividade e pode diferir de forma marcante entre duas pessoas de tamanho semelhante. A calculadora de TDEE deste site estima esses componentes para uma pessoa, e o guia sobre quanto exercício por semana trata com mais detalhe o lado da atividade deliberada.

Por que a proteína custa mais para digerir

Nem todo alimento traz o mesmo custo digestivo. O efeito térmico dos alimentos, às vezes chamado de termogênese induzida pela dieta, é mais alto para alguns macronutrientes do que para outros. A revisão de Westerterp de 2004 relata que processar a proteína custa o máximo, cerca de 20 a 30 por cento das próprias calorias da proteína, enquanto o carboidrato custa cerca de 5 a 10 por cento e a gordura o mínimo, cerca de 0 a 3 por cento. Ao longo de uma dieta mista típica consumida em equilíbrio energético, o efeito térmico fica em média em torno de 10 por cento da ingestão diária de energia.

Essa é uma diferença real e mensurável, e é parte do motivo pelo qual os padrões alimentares com mais proteína parecem um pouco menos densos em calorias do que o rótulo sugere. É melhor lido como uma descrição do custo digestivo relativo do que como um truque para perder peso: o efeito é modesto, não anula o equilíbrio energético total, e as implicações práticas para a perda de gordura pertencem ao guia sobre o que é um déficit calórico.

Como os carboidratos, a gordura e a proteína são armazenados

Cada macronutriente é tratado de forma diferente assim que o corpo tem mais do que precisa naquele momento. O carboidrato é armazenado como glicogênio no fígado e no músculo. É uma reserva limitada, esgotada em horas de jejum, por isso é um amortecedor de curto prazo e não um tanque de longo prazo. A gordura é armazenada como triglicerídeo no tecido adiposo, e, como a gordura é tão densa em energia, esta é a grande reserva de energia de longo prazo do corpo, capaz de guardar muito mais energia do que o glicogênio jamais conseguiria.

A proteína é a exceção: não há um depósito dedicado de proteína como há para o carboidrato e a gordura. A proteína da dieta fornece aminoácidos que o corpo usa para construir e manter tecido funcional, como músculo, enzimas, hormônios e proteínas estruturais como o colágeno da pele, dos tendões e do osso, em vez de estocar proteína como um depósito de combustível. Por isso uma proteína diária adequada importa para manter a estrutura do corpo, um tema tratado no guia sobre quanta proteína por dia. O corpo pode decompor proteína para obter energia quando precisa, mas fazê-lo significa desmontar tecido em funcionamento, o que não é sua opção preferida nem a primeira.

Alimentado em comparação com em jejum: armazenar e mobilizar energia

O corpo alterna entre armazenar e liberar energia conforme tenha comido há pouco ou não. No estado alimentado, ou absortivo, pouco depois de uma refeição, a glicose no sangue sobe e o pâncreas libera insulina. A insulina é o sinal-mestre de armazenamento: impulsiona o fígado, o músculo e o tecido adiposo a captar nutrientes, guarda a glicose como glicogênio e direciona o excesso de energia para a gordura. Esta é a fase de construir e armazenar do metabolismo.

Entre as refeições e durante a noite, o corpo entra no estado em jejum, ou pós-absortivo. A insulina cai e a ênfase passa de armazenar para mobilizar. O fígado libera glicose, primeiro do seu glicogênio e depois fabricando glicose nova, para manter o açúcar no sangue estável para o cérebro, e o tecido adiposo libera ácidos graxos que outros tecidos podem queimar como combustível. Esse ritmo de alimentado para em jejum funciona todos os dias, independentemente do horário das refeições. Ele descreve como a maquinaria de armazenamento e liberação funciona, não uma prescrição sobre quando comer.

Qual combustível o corpo queima em repouso em comparação com o exercício

O corpo não funciona com um único combustível; ele mistura gordura e carboidrato, e as proporções mudam com o esforço. Em repouso, no estado pós-absortivo, a maior parte da energia vem da gordura, da ordem de 60 por cento, com a maior parte do restante vindo do carboidrato. À medida que a intensidade do exercício sobe de leve para intensa, o equilíbrio muda. Brooks e Mercier descreveram isso em 1994 como o conceito de cruzamento: à medida que a intensidade sobe, a mistura de combustível cruza em direção ao carboidrato, de modo que o trabalho de maior intensidade recorre relativamente mais ao carboidrato e relativamente menos à gordura. O movimento leve e de baixa intensidade se apoia na gordura; o esforço intenso e de alta intensidade se apoia no carboidrato.

Esta é uma descrição da seleção de combustível, não uma estratégia de perda de gordura. A ideia popular de uma zona de queima de gordura a interpreta mal: o fato de uma caminhada leve usar uma maior proporção de gordura como combustível não a torna a melhor escolha para perder gordura, porque o que governa a perda de gordura é o equilíbrio energético total ao longo do tempo, não qual combustível foi queimado durante uma sessão qualquer. Uma sessão mais intensa queima mais energia total, ainda que uma parcela maior dela seja carboidrato. Como esse equilíbrio energético total impulsiona a perda de gordura é o tema do guia sobre o que é um déficit calórico.

Quando o corpo fica em falta: a gliconeogênese

O cérebro e alguns outros tecidos dependem muito da glicose, então o corpo se esforça para evitar que o açúcar no sangue caia demais. Quando o glicogênio fica baixo e o carboidrato da dieta é escasso, o fígado fabrica glicose nova a partir de fontes não carboidratos, um processo chamado gliconeogênese. As matérias-primas incluem aminoácidos, em particular a alanina extraída da proteína muscular, e o glicerol liberado da gordura.

No jejum breve e cotidiano entre as refeições, a contribuição da proteína é modesta, e o corpo se apoia na gordura e no glicogênio armazenado. Os aminoácidos se tornam uma fonte significativa de glicose sobretudo no jejum prolongado ou na inanição, quando as reservas ficam tensionadas e o corpo recorre mais à proteína muscular. Essa é uma razão pela qual a disponibilidade de energia e o estado proteico interagem, e pela qual manter o músculo tem a ver em parte com não subalimentar o corpo de forma crônica, um fio que se conecta ao guia sobre quanta proteína por dia. Esta seção é fisiologia geral, não uma orientação para jejuar ou restringir.

Para onde vai a gordura quando é queimada?

Um dos equívocos mais comuns é acreditar que a gordura perdida se transforma em energia, ou que sai do corpo como calor ou no suor. Não é assim. A gordura é armazenada como moléculas de triglicerídeo compostas de carbono, hidrogênio e oxigênio, e quando essas moléculas são oxidadas para obter energia seus átomos têm que ir para algum lugar. Eles saem do corpo principalmente como dióxido de carbono, exalado pelos pulmões, e como água.

Meerman e Brown rastrearam isso átomo por átomo em uma análise de 2014 no BMJ. Eles calcularam que oxidar completamente 10 kg de gordura libera cerca de 8,4 kg dela como dióxido de carbono, exalado pelos pulmões, e cerca de 1,6 kg como água, perdida na respiração, na urina, no suor e em outros fluidos. Em outras palavras, os pulmões são a via principal pela qual a gordura perdida realmente sai do corpo. O carbono que estava armazenado no tecido adiposo é exalado em silêncio ao longo das semanas e dos meses em que alguém está em déficit calórico. A gordura não derrete, não sai pelo suor nem se desfaz em calor; ela é convertida em dióxido de carbono e água e levada embora.

Perguntas frequentes

O que é uma caloria?

Uma caloria é uma unidade de energia. Em termos de física, uma caloria pequena é a energia necessária para elevar um grama de água em um grau Celsius, e uma quilocaloria eleva um quilograma de água em um grau Celsius. As 'calorias' impressas em um rótulo de alimento são quilocalorias, então um alimento indicado com 200 calorias contém 200 quilocalorias de energia (StatPearls, Biochemistry, Heat and Calories).

Quantas calorias há em um grama de gordura, carboidratos e proteína?

Usando os fatores gerais de Atwater empregados na rotulagem de alimentos, a gordura fornece cerca de 9 kcal por grama, o carboidrato e a proteína fornecem cada um cerca de 4 kcal por grama, e o álcool cerca de 7 kcal por grama. A gordura é a mais densa em energia dos três macronutrientes, por isso tem aproximadamente o dobro de calorias por grama do carboidrato ou da proteína (FAO; StatPearls).

O que queima mais calorias em um dia?

O metabolismo em repouso, a energia que o corpo gasta apenas para se manter vivo em repouso, é a maior parcela, tipicamente cerca de 60 a 70 por cento do uso total de energia diária segundo as Ingestões Dietéticas de Referência de energia das National Academies. A atividade física vem em seguida, variando de cerca de 15 por cento em pessoas sedentárias a cerca de 50 por cento em pessoas muito ativas, e digerir os alimentos representa cerca de 10 por cento.

A proteína queima mais calorias ao ser digerida do que os carboidratos ou a gordura?

Sim. A proteína tem o efeito térmico mais alto dos macronutrientes: a revisão de Westerterp de 2004 relata que processar a proteína custa cerca de 20 a 30 por cento das suas calorias, frente a cerca de 5 a 10 por cento do carboidrato e cerca de 0 a 3 por cento da gordura. O efeito é real, mas modesto, e descreve o custo digestivo relativo em vez de anular o equilíbrio energético total.

O corpo queima gordura ou carboidratos durante o exercício?

Ambos, em uma mistura que muda com a intensidade. Em repouso, o corpo queima principalmente gordura, e à medida que o exercício fica mais intenso a mistura de combustível cruza em direção ao carboidrato, então o trabalho de alta intensidade usa relativamente mais carboidrato (Brooks & Mercier, 1994). Isso descreve a seleção de combustível, não uma estratégia de perda de gordura: o que impulsiona a perda de gordura é o equilíbrio energético total ao longo do tempo, que o guia sobre o que é um déficit calórico explica.

Para onde vai a gordura quando você perde peso?

A maior parte é exalada. Quando a gordura é oxidada para obter energia, seus átomos saem do corpo principalmente como dióxido de carbono pelos pulmões, e o restante como água. Meerman e Brown calcularam em uma análise de 2014 no BMJ que oxidar 10 kg de gordura libera cerca de 8,4 kg como dióxido de carbono e cerca de 1,6 kg como água. A gordura perdida não se transforma em calor nem sai pelo suor; ela é exalada e excretada.

Referências

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