Le modèle de la suralimentation est unique pour mettre en évidence certains mécanismes physiologiques associés au gain de poids. Cette revue porte sur les effets métaboliques de la suralimentation chez l'homme principalement en termes d'utilisation des substrats énergétiques. Une suralimentation aïgûe en glucides stimule l'oxydation des hydrates de carbone et le stockage sous forme de glycogène selon une boucle d'auto-régulation rapide et adaptée. L'augmentation des apports en glucides n'entraîne qu'une lipogenèse limitée, sauf circonstances exceptionnelles comme la suralimentation massive en glucides ou la nutrition parentérale. En cas de suralimentation durable en glucides, une accroissement de la masse grasse corporelle peut cependant s'observer du fait d'une diminution de l'oxydation des lipides parallèlement à l'augmentation de l'oxydation des glucides. Du fait de la faible capacité d'autorégulation oxydative des substrats lipidiques, un excès d'apport lipidique est en majeure partie stocké dans le tissu adipeux et entraînera, sur une période prolongée, une augmentation de la masse grasse conduisant à l'obésité. D'un point de vue métabolique, la sélection des substrats paraît donc dominée par la nécessité de maintenir un bilan glucidique équilibré. Toute augmentation marquée et prolongée des apports énergétiques est cependant toujours associée à un gain de poids et de masse grasse, indépendamment du contenu en glucides et en lipides du régime.

Overfeeding studies provide a model of great interest to investigate physiological mechanisms associated with body weight gain. The effects of overfeeding in humans in terms of substrate utilization are reviewed. Due to powerful autoregulatory adjustments, short-term carbohydrate overfeeding stimulates carbohydrates oxidation and storage as glycogen. De novo lipogenesis from carbohydrates appears limited, except in uncommon settings such as massive carbohydrate overfeeding or total parenteral nutrition. During long-term and substantial carbohydrate overfeeding, increased fat deposition results from the decreased lipid oxidation associated with increased carbohydrate oxidation. Due to the inability of fat intake to increase fat oxidation, excess fat intake will be stored in major part as triglycerides, and may lead to obesity over prolonged periods of time. From a metabolic perspective, in terms of substrate flux, carbohydrates are at the top of an «oxidative hierarchy» that determines fuel selection. However, based on the results of long-term overfeeding studies, it must be re-emphasized that excess energy intake, in the form of fat or carbohydrate, always leads to body weight and body fat gain.