Search

Skeletal muscle is an abundant tissue compromising 40–50 % of the body mass in humans (Sakuma et al., 2014). Its main role is to generate force for posture maintenance and performance of daily movements, but it also acts as a metabolically active organ. Muscle mass and function are of particular importance for health and well-being as well as for the athletic performance in sports (Wolfe, 2006). On the contrary, muscle loss is undesired process characterising the consenquence of various diseases and/or catabolic conditions and leads to weakness, frailty and even death (Schiaffino et al., 2013). Thus, investigations of physiological and genetic factors underlying muscle mass and force is crucial for solving and improving health issues of society. Mouse is the most widely used mammalian species in biomedical research. There are several reasons for its popularity. Firstly, analysis of mouse genome has shown that about 99 % of mouse genes have a homolog in the human genome (Guénet, 2005). Secondly, distinct mouse strains show significant variation in phenotypic traits facilitating identification of genes responsible for those traits. Thirdly, contrary to the inbred mice, humans present an outbred population complicating analysis of association between genes and phenotypic traits. Moreover, genetically engineered mice with mutations of specific genes, as in case of myostatin knockout (KO) mice (McPherron et al., 1997), provide a useful tool in identifying functions of those genes. Finally, studies of mice are cost effective due to small body size and relatively short lifespan which is 30 times shorter than in humans (Chang, 2013). Physiological factors that influence the relationship between skeletal muscle mass and force are of large interest. Both these traits to a large extent are determined by genetic factors (Pescatello et al., 2013). Mice of distinct genetic backgrounds (strains) vary substantially in body and skeletal muscle mass (Lionikas et al., 2013a). Large body and skeletal muscle mass in the Berlin High (BEH) and Dummerstorf High (DUH) strains compared to other mouse strains, including a “classic” C57BL/6J strain, is a result of the selective breeding for large body mass and/or carcass protein accretion (Bünger et al., 2004). It is, however, unclear how these enlarged skeletal muscles differ from skeletal muscles of other strains. It is often believed that muscle force is proportional to muscle mass and muscle force per cross-sectional area (CSA) or specific force is a constant value with the exception of pathological conditions as Duchenne muscular dystrophy (Gregorevic et al., 2004). However, this is an oversimplified view. There might be an optimal range of skeletal muscle mass for force production. Beyond this range muscle force might be compromised (Amthor et al., 2007). For instance, changes in an architecture or concentration of contractile proteins in hypertrophied muscles might affect force generation (Degens et al., 2009; Van der Meer et al., 2011; Qaisar et al., 2012). In vivo studies on humans do not allow us to examine these factors comprehensively. Methodological limitations such as difficulties in evaluating the actual muscle mass, influences of neural activation and coactivation of antagonistic muscles complicate assessment of specific muscle force (Erskine et al., 2010). Mouse model permits ex vivo experimentation where skeletal muscle can be isolated and stimulated electrically, thus avoiding most of those issues. Therefore, an identification of mouse strains that differ in specific force could be an important initial step, which would facilitate search for the relevant genetic factors and physiological mechanisms responsible for variation in specific muscle force. Myostatin dysfunction, which was a main focus of this thesis, is the one of the known genetic factors affecting skeletal muscle mass and force. After myostatin discovery by Se-Jin Lee and colleagues it quickly attracted the attention of scientists from various fields including pharmacologists, physiotherapists and even sport scientists (McPherron et al., 1997). Myostatin is a natural inhibitor of muscle growth and protein synthesis. Mice with a deleted function of the myostatin gene (Mstn) display a striking increase in skeletal muscle mass which results a double-muscle phenotype (McPherron et al., 1997). On the other hand, muscle-specific overexpression of myostatin induces a significant reduction in skeletal muscle mass in mice (Reisz-Porszasz et al., 2003). In addition to the prominant muscularity, myostatin-deficient mice show improved bone formation, reduced adiposity as well as increased resistance to weight gain and insulin sensitivity when fed high fat diet (McPherron, Lee, 2002; Hamrick et al., 2006; Wilkes et al., 2009; Elkasrawy, Hamrick, 2010). Altogether, this suggests that myostatin inhibition might be an effective treatment against various muscle wasting conditions including aging-related sarcopenia as well as metabolic dysfunctions such as obesity and diabetes. Indeed myostatin blocking antibodies have a positive effect on muscle mass and function on mdx mice representing a model of Duchenne muscular dystrophy (Bogdanovich et al., 2002; Wagner et al., 2002). There is also some interest in the myostatin inhibition effect on skeletal muscle mass and function of otherwise-normal individuals (e.g. athletes). Large muscles and fast glycolytic fibre profile in myostatin-deficient animals might be beneficial in strength and power events in sports (Girgenrath et al., 2005). Indeed, whippets which are heterozygotes for myostatin mutation are excellent performers in dog races (Mosher et al., 2007). Moreover, the woman who is heterozygous for myostatin mutation and gave birth to the homozygous child is a former sprinter (Schuelke et al., 2004). However, before considering myostatin inhibition as a performance enhancing strategy, more research should be done on physiological effects of myostatin dysfunction using animal models. In fact, studies of myostatin-deficient mice demonstrate that force in isolated skeletal muscles of these animals might be compromised compared to the wild type (WT) animals with the normal myostatin function (Amthor et al., 2007; Qaisar et al., 2012). There is also a gap in knowledge about a plasticity of skeletal muscles in myostatin-deficient animals, because little research has been carried out on adaptability to exercise training of these animals. Several studies examined effect of endurance training on skeletal muscle of myostatin-deficient mice (Savage, McPherron, 2010; Matsakas et al., 2010; Matsakas et al., 2012) but there is a lack of research about adaptations to high resistance training. Thus we carried out a study on compensatory hypertrophy of skeletal muscles in myostatin-deficient animals. Indeed athletes involved in strength training but not endurance training might be those who could benefit from myostatin inhibition. It is well established that an increase of myostatin expression is a key factor in every type of skeletal muscle atrophy examined to date (Allen et al., 2010). Most of the studies are focused on myostatin inhibition in pathological conditions such as Duchenne muscular dystrophy (Bogdanovich et al., 2002; Wagner et al., 2002). However, the otherwise normal individuals might be subjected to catabolic stimuli as well. For instance, they might undergo skeletal muscle wasting either involuntary due to starvation, bed rest and/or space flight (Hegarty, Kim, 1981; Fitts et al., 2010; Sandonà et al., 2012). Various dietary regimes often involve intermittent fasting which reduces lean body mass (Varady, 2011). Thus, muscle wasting can be a result of conscious manipulations involving caloric restriction in order to achieve cosmetic goals which are associated with body shape and appearance. However, caloric restriction is also associated with improved health and longevity biomarkers in rodents and humans (Heilbronn et al., 2006; Ingram et al., 2006). It seems that caloric restriction will be popular in near future as new dietary interventions are being developed (Varady et al., 2015). In this scenario myostatin inhibition might be a useful strategy to preserve skeletal muscle mass during caloric restriction. Moreover, myostatin inhibition is a promising target for an enhanced fat loss as well (McPherron, Lee, 2002). To date, few attempts have been made to investigate effects of myostatin deficiency on skeletal muscle mass after food deprivation (FD) (Allen et al., 2010; Collins-Hooper et al., 2015). These studies have produced contradictory results and more research is needed. Effects of FD on contractile properties of skeletal muscle also need to be examined in this regard. It appears that FD causes reduction in muscle mass which is associated with an increase in specific force of fast-twitch skeletal muscles of myostatin-deficient mice (Collins-Hooper et al., 2015). Similar findings have been reported after 5 week caloric restriction study (Matsakas et al., 2013). Based on these evidences, we carried out a study in which we examined effects of myostatin dysfunction on skeletal muscle mass and force in both predominantly slow-twitch and fast-twitch muscles following FD. Slow- and fast-twitch muscles are showing different metabolic and functional properties as well as a content of myostatin-binding ActRIIB receptors (Mendias et al., 2006). Therefore effects of myostatin dysfunction and FD might be muscle specific. Moreover, we also examined how a genetic background affects these parameters following FD. THE AIM OF THE RESEARCH was to examine effects of genetic background and myostatin dysfunction on specific force and mass of skeletal muscles after muscle hypertrophy and atrophy. RESEARCH OBJECTIVES: 1. To investigate effects of genetic background on skeletal muscle mass and force. 2. To investigate effects of myostatin dysfunction on skeletal muscle mass and force before and after functional overload. 3. To investigate effects of myostatin dysfunction and genetic background on skeletal muscle atrophy and muscle force during food deprivation. RESEARCH HYPOTHESES: 1. We studied skeletal muscles in mouse strains which differ significantly in body size. On the basis that larger muscle hypertrophy might lead to unfavourable for force production changes in muscle architecture and/or contractile material maintainence (Kawakami et al., 1995; Amthor et al., 2007; Ikegawa et al., 2008), our hypothesis was that specific muscle force will be dependent on muscle size and it will decrease with increase in body and muscles mass of the studied mouse strains. 2. Myostatin-deficient mice have increased glycolytic type II fibre content in muscles (Girgenrath et al., 2005; Gentry et al., 2011) which are more prone to hypertrophy (Verdijk et al., 2009). It appears that only muscle mass reduction toward wild type phenotype could restore force production in myostatin-deficient mice (Matsakas et al., 2013; Collins-Hooper et al., 2015). Thus, we hypothesized that ablation of the gastrocnemius muscle will be associated with greater compensatory hypertrophy of soleus and its function deterioration in BEH mice with dysfunctional myostatin compared to BEH+/+ mice carrying the wild type myostatin. 3. We studied mass and force of the hindlimb muscles in BEH and BEH+/+ mice as well as in the C57BL/6J background. Our hypothesis was that myostatin dysfunction which positively affects a net muscle protein turnover by enhanced protein synthesis (Morrisete et al., 2009; Lipina et al., 2010) will prevent loss of muscle mass and improve force during food deprivation. We also hypothesized that there might be differences in loss of muscle mass between genetic backgrounds due to possible changes in a body composition and/or metabolic peculiarities (Konarzewski, Diamond, 1995). CONCLUSIONS Study 1: 1. Skeletal muscles of mouse strains vary significantly in muscle mass and force generation capacity. Specific muscle force, however, does not change with increase in body size and as a result of muscle growth during maturation. 2. DUH background shows lower specific muscle force compared to both BEH+/+ and C57BL/6J backgrounds. Study 2: 1. Myostatin dysfunction is associated with increased muscle mass, but reduced specific muscle force. 2. Myostatin dysfunction is also associated with reduction in hypertrophy and impairment in force generation capacity of soleus muscle after functional overload. Study 3: 1. Skeletal muscle atrophy after food deprivation is dependant on myostatin dysfunction, genetic background and muscle properties. Myostatin dysfunction is associated with a greater loss of muscle mass. C57BL/6J background is more susceptible to muscle atrophy than BEH+/+ background under these conditions. 2. After food deprivation, the slower contracting soleus shows less severe muscle atrophy, but greater loss of specific muscle force compared to a faster contracting extensor digitorum longus., Griaučių raumenys yra gausus audinys, sudarantis 40–50 proc. žmogaus kūno masės (Sakuma et al., 2014). Pagrindinis jų vaidmuo –išvystyti jėgą, reikalingą laikysenai palaikyti ir kasdieniams judesiams atlikti, tačiau jie taip pat veikia ir kaip metaboliškai aktyvus organas. Raumenų masė ir funkcija yra svarbios ne tik sveikatai ir gerai savijautai, bet ir atletiniam pajėgumui (Wolfe, 2006). Raumenų netekimas yra nepageidautinas procesas, būdingas įvairioms ligoms ir (arba) katabolinėms būsenoms, veda prie silpnumo, trapumo ar netgi mirties (Schiaffino et al., 2013). Todėl fiziologinių ir genetinių veiksnių, lemiančių raumeninę masę, jėgą ir jų tarpusavio ryšį, tyrimai yra svarbūs, gerinant visuomenės sveikatą. Raumenų masė ir jėga labai priklauso nuo genetinių veiksnių (Pescatello et al., 2013). Skirtingų genetinių fonų (linijų) pelės labai skiriasi kūno ir griaučių raumenų mase (Lionikas et al., 2013a). Didelė Berlyno (angl. Berlin high; BEH) ir Dumerstorfo (angl. Dummerstorf high; DUH) linijų kūno ir griaučių raumenų masė, lyginant su kitomis linijomis, įskaitant klasikinę C57BL/6J, yra selektyvaus veisimo didelei kūno masei ir (arba) karkasinių baltymų susikaupimui rezultatas (Bünger et al., 2004). Tačiau neaišku, kaip šie padidinti griaučių raumenys skiriasi nuo kitų pelių linijų raumenų. Dažnai manoma, kad raumens jėga yra proporcinga raumens masei ar skerspjūvio plotui (angl. cross-sectional area; CSA), todėl vadinamoji specifinė jėga yra gana pastovus dydis, išskyrus patalogines būsenas, tokias kaip Diušeno raumenų distrofija (Gregorevic et al., 2004). Vis dėlto, tai yra supaprastintas požiūris. Gali egzistuoti optimalus jėgos išvystymui griaučių raumenų masės dydis, kurį peržengus raumenų jėga suprastėtų (Amthor et al., 2007). Pavyzdžiui, architektūriniai ar kontraktilinių baltymų koncentracijos pokyčiai hipertrofuotuose raumenyse gali paveikti jėgos išvystymą (Degens et al., 2009; Van der Meer et al., 2011; Qaisar et al., 2012). In vivo tyrimai su žmonėmis neleidžia išsamiai panagrinėti šių veiksnių. Tokie metodologiniai trūkumai, kaip faktinės raumeninės masės įvertinimo sunkumas, nervinės aktyvacijos įtaka ir raumenų antagonistų koaktyvacija, sunkina specifinės raumenų jėgos nustatymą (Erskine et al., 2010). Pelės modelis leidžia ex vivo bandymus, kurių metu griaučių raumenys gali būti izoliuojami ir stimuliuojami elektra, taip išvengiant daugumos išvardytų problemų. Todėl pelių linijų, besiskiriančių specifine jėga, nustatymas galėtų būti svarbus žingsnis, palengvinantis svarbių genetinių veiksnių ir fiziologinių mechanizmų, atsakingų už specifinės raumenų jėgos variaciją, paiešką. Miostatino disfunkcija, kuriai šiame darbe buvo skiriamas pagrindinis dėmesys, yra vienas iš žinomų genetinių veiksnių, veikiančių griaučių raumenų masę ir jėgą. Po to, kai Se-Jin Lee su kolegomis atrado miostatiną, jis greitai patraukė įvairių sričių mokslininkų dėmesį – farmacininkų, fizioterapeutų ir netgi sporto mokslo tyrėjų (McPherron et al., 1997). Miostatinas yra natūralus raumenų augimo ir baltymų sintezės slopintojas. Pelių, kurioms panaikinta miostatino geno (Mstn) funkcija, būdingas įspūdingas griaučių raumenų masės padidėjimas, kuris lemia vadinamąjį dvigubo raumeningumo fenotipą (McPherron et al., 1997). Ir priešingai, raumenims būdingas miostatino aktyvacijos padidėjimas sukelia reikšmingą pelių griaučių raumenų masės sumažėjimą (Reisz-Porszasz et al., 2003). Be akivaizdaus raumeningumo, miostatino stokojančios pelės taip pat pasižymi pagerėjusiu kaulų formavimusi, sumažėjusiu riebaliniu audiniu, padidėjusiu atsparumu svorio augimui ir dideliu insulino jautrumu, kai joms buvo skirta riebi dieta (McPherron, Lee, 2002; Hamrick et al., 2006; Wilkes et al., 2009; Elkasrawy, Hamrick, 2010). Tai rodo, kad miostatino slopinimas gali būti veiksmingas įvairių ligų, tokių kaip įvairus raumenų nykimas, įskaitant su senėjimu susijusią sarkopeniją, metabolinės disfunkcijos (nutukimas, diabetas), gydymo būdas. Miostatiną blokuojantys antikūnai turi teigiamą poveikį mdx pelių, kurios yra Diušeno raumenų distrofijos modelis, raumenų masei ir funkcijai (Bogdanovich et al., 2002; Wagner et al., 2002). Taip pat yra domimasi miostatino slopinimo poveikiu sveikų individų griaučių raumenų masei ir funkcijai (pvz., sportininkams ar individams, kuriems būdingos katabolinės būsenos). Miostatino stokojančių pelių tyrimai rodo, kad šių gyvūnų specifinė raumenų jėga gali būti suprastėjusi, lyginant su laukiniais gyvūnais (angl. wild type; WT), kurių miostatino funkcija normali (Amthor et al., 2007; Qaisar et al., 2012). Be to, trūksta žinių apie sveikų gyvūnų, stokojančių miostatino, griaučių raumenų plastiškumą, nes buvo atlikta labai mažai tyrimų apie šių gyvūnų adaptaciją prie fizinių krūvių. Keletas tyrimų nagrinėjo ištvermės treniruočių poveikį miostatino stokojančių pelių griaučių raumenims (Savage, McPherron, 2010; Matsakas et al., 2010; Matsakas et al., 2012), bet nėra tyrimų, nagrinėjančių adaptacijos poveikį pasipriešinimo treniruotėms (hipertrofiniam stimului). Todėl mes tyrėme griaučių raumenų kompensatorinės hipertrofijos poveikį miostatino stokojančių pelių raumenų masei ir jėgai. Iš tikrųjų jėgos, bet ne ištvermės, šakų sportininkais galėtų būti tie, kurie pajustų miostatino slopinimo naudą. Taip pat neaišku, ar miostatino slopinimas galėtų apsaugoti sveikų individų, patiriančių katabolines būsenas, raumeninę masę ir jėgą. Tam yra aiškių prielaidų, nes miostatino stoka teigiamai veikia pelių raumenų baltymų sintezę (Morrisete et al., 2009; Lipina et al., 2010), o padidėjusi miostatino ekspresija būdinga įvairioms griaučių raumenų atrofijoms (Allen et al., 2010). Sveiki individai gali sąmoningai netekti raumenų dėl kalorijų apribojimo, siekdami kosmetinių tikslų, susijusių su kūno forma ir išvaizda, ar priverstinai dėl maisto stygiaus ar netgi badavimo. Iki šiol buvo tik keli mėginimai ištirti miostatino stokos poveikį griaučių raumenų masei ir jėgai badavimo metu (Allen et al., 2010; Collins-Hooper et al., 2015), buvo gauti prieštaraujantys vieni kitiems rezultatai. TYRIMO TIKSLAS buvo ištirti genetinio fono ir miostatino disfunkcijos poveikį griaučių raumenų masei ir specifinei jėgai, esant hipertrofijos ir atrofijos stimulams. TYRIMO UŽDAVINIAI: 1. Ištirti genetinio fono poveikį griaučių raumenų masei ir jėgai. 2. Ištirti miostatino disfunkcijos poveikį griaučių raumenų masei ir jėgai prieš funkcinę apkrovą ir po jos. 3. Ištirti miostatino disfunkcijos ir genetinio fono poveikį griaučių raumenų masei ir jėgai badavimo metu. TYRIMO HIPOTEZĖS: 1. Mes tyrėme pelių linijų, kurios labai skiriasi kūno dydžiu, raumenis. Remdamiesi tuo, kad didesnė raumenų hipertrofija gali sukelti jėgos išvystymui nepalankius raumenų architektūros ir (arba) kontraktilinio aparato palaikymo pokyčius (Kawakami et al., 1995; Amthor et al., 2007; Ikegawa et al., 2008), kėlėme hipotezę, kad raumens specifinė jėga priklauso nuo raumens dydžio ir mažės didėjant pelių kūno ir raumenų masei. 2. Miostatino stokojančių pelių yra padidėjęs II tipo skaidulų kiekis raumenyse (Girgenrath et al., 2005; Gentry et al., 2011), jos labiau linkusios hipertrofuoti (Verdijk et al., 2009). Atrodo, kad tik raumeninės masės sumažėjimas link fenotipo, būdingo laukinėms pelėms, galėtų atgauti pelių, stokojančių miostatino, jėgos išvystymą (Matsakas et al., 2013; Collins-Hooper et al., 2015). Mūsų hipotezė – BEH pelių su miostatino disfunkcija blauzdos dvilypio raumens pašalinimas bus susijęs su didesne plekšninio raumens kompensatorine hipertrofija ir jo funkcijos pablogėjimu labiau nei BEH+/+ pelių, kurių miostatinas normalus. 3. Tyrėme BEH ir BEH+/+ pelių bei C57BL/6J genetinio fono užpakalinių kojų raumenų masę ir jėgą. Mūsų hipotezė buvo, kad miostatino disfunkcija, teigiamai veikianti bendrą raumenų baltymų balansą, didindama baltymų sintezę (Morrisete et al., 2009; Lipina et al., 2010), apsaugos nuo raumeninės masės netekimo ir pagerins jėgos išvystymą po badavimo. Mes taip pat iškėlėme hipotezę, kad raumeninės masės netekimo skirtumai tarp genetinių fonų gali būti dėl galimų kūno kompozicijos pokyčių ir (arba) metabolinių ypatumų (Konarzewski, Diamond, 1995). IŠVADOS 1 tyrimas: 1. Skirtingų pelių linijų griaučių raumenys labai skiriasi savo mase ir jėgos išvystymo pajėgumu. Vis dėlto, specifinė raumenų jėga nekinta didėjant kūno dydžiui ir raumenims augant brendimo metu. 2. DUH genetinis fonas rodo mažesnę raumenų specifinę jėgą, lyginant su BEH+/+ ir C57BL/6J genetiniais fonais. 2 tyrimas: 1. Miostatino disfunkcija yra susijusi su padidėjusia raumenine mase, bet sumažėjusia raumenų specifine jėga. 2. Miostatino disfunkcija taip pat yra susijusi su plekšninio raumens hipertrofijos sumažėjimu ir jėgos išvystymo pajėgumo blogėjimu po funkcinės apkrovos. 3 tyrimas: 1. Griaučių raumenų atrofija po badavimo priklauso nuo miostatino disfunkcijos, genetinio fono ir raumenų savybių. Miostatino disfunkcija yra susijusi su didesniu raumeninės masės praradimu, o C57BL/6J genetinis fonas yra jautresnis raumenų atrofijai nei BEH+/+ genetinis fonas tokiomis pat sąlygomis.

Žmogus, veikiamas šalčio stimulo, gali adaptuotis prie jo terminių atsakų lygyje (Young et al., 1986; Jansky et al., 1996). Nors, kaip rodo vienkartinių vėsinimų tyrimai, šaltis yra linkęs pabloginti fizinį pajėgumą, ypatingai dėl pablogėjusių periferinių (raumens) savybių (Giesbrecht et al., 1995), tačiau yra atlikta tik keletas mokslinių tyrimų apie kartotinio šalčio poveikį neuroraumeninei funkcijai. 2-3 savaites lokaliai vėsinant raumenį nepavyko įrodyti neuroraumeninės funkcijos adaptacijos (Geurts et al., 2005; Geurts et al., 2006), tuo tarpu taikant 3 mėnesių viso kūno krioterapiją buvo įrodyta, kad neuroraumeninė funkcija gali adapatuotis prie šalčio dėl padidėjusio raumens agonisto ir sumažėjusio antagonisto aktyvumo (Westerlund et al., 2009). Jeigu pastarajame tyrime šerdinė temperatūra buvo beveik neįtakojama, tai mūsų tyrime ji buvo griežtai kontroliuojama (numušama iki 35,5±0,1 0C). Taip pat skyrėsi neuroraumeninės funkcijos testavimo metodika, kuria visapusiškai stengėmės ištirti aklimacijos prie šalčio poveikį pėdos lenkiamųjų raumenų izometriniams susitraukimams, tiek periferiniame, tiek centriniame lygmenyje. Darbo objektas – aklimacijos prie šalčio veikiama neuroraumeninė funkcija. Tyrimo tikslas – nustatyti ir įvertinti aklimacijos prie šalčio poveikį neuroraumeninei funkcijai. Uždaviniai: 1. Nustatyti ir įvertinti aklimacijos rodiklių (rektalinės, odos, raumens temperatūrų, širdies susitraukimo dažnio, fiziologinio streso) kaitą aklimacijos laikotarpiu. 2. Nustatyti aklimacijos prie šalčio poveikį periferinei (raumeninei) funkcijai. 3. Nustatyti aklimacijos prie šalčio poveikį centrinei (nervinei) funkcijai. Hipotezės: 1. Remdamiesi Jansky et al. (1996) tyrimu, kuriame po 4-6 savaičių viso kūno vėsinimo vandenyje (14 0C, 1 val., 3 kartus per sav.) centrinė ir periferinė (odos) kūno temperatūra buvo mažesnė, kas buvo įvardinta kaip hipoterminė adaptacija, manome, kad mūsų tyrime pasikartos panašūs rezultatai ir įvyks hipoterminė arba izoliacinė-hipoterminė adaptacija prie šalčio. 2. Remdamiesi Geurts et al. (2005) tyrimu, kuriame po kartotinio (3 sav.) lokalaus vėsinimo raumens temperatūra ir tuo pačiu nevalinga jėga nepadidėjo aklimacijos pabaigoje, manome, kad mūsų tyrime po 16 dienų pasyvaus vėsinimo raumenų temperatūra neturėtų kardinaliai pasikeisti, todėl neturėtų keistis kontraktilinės jų savybės ir įvykti periferinė (raumens) adaptacija prie šalčio. 3. Remdamiesi Westerlund et al. (2009) tyrimu, kuris parodė, kad stiprus, pasikartojantis šalčio stimulas visam kūnui, sumažindamas koaktyvaciją, sukelia neuroraumeninės funkcijos adaptaciją, manome, kad nuolatinė švelni hipotermija yra pakankamas stimulas sukelti centrinę (nervinę) adaptaciją ir padidinti centrinį aktyvavimą, raumens agonisto ir sumažinti antagonisto aktyvumą, kas turėtų pagerinti MVJ-2 min krūvio atlikimą. Išvados: 1. Po 16 dienų pasyvaus vėsinamo aklimacija prie šalčio pasireiškė spartesniu rektalinės temperatūros kritimu ir sumažėjusia odos temperatūra, iš ko galima spręsti, kad įvyko izoliacinė-hipoterminė adaptacija prie šalčio. 2. Aklimacija prie šalčio nesukėlė reikšmingų pėdos lenkiamųjų raumenų nevalingos jėgos ir susitraukimo savybių pokyčių, todėl galima teigti, kad periferinė (raumeninė) adaptacija neįvyko. 3. Aklimacija prie šalčio padidino pėdos lenkiamųjų raumenų centrinio aktyvavimo koeficientą, raumens agonisto ir sumažino antagonisto aktyvavimą, todėl galima teigti, kad įvyko centrinė (nervinė) adaptacija., Human can adapt to cold in terms of thermal responses (Young et al., 1986; Jansky et al., 1996). Although it is established that cold exposure produces a decrease in physical performance, especially due to the effects of impaired peripheral (muscular) function (Giesbrecht et al., 1995), there are only a few studies regarding effect of repeated cold exposures on the neuromuscular function. 2-3 weeks repeated local cold water immersion failed to show any adaptation in the neuromascular function (Geurts et al., 2005, 2006), but after 3 months of whole body cryotherapy was established that neuromuscular function can adapt to cold due to increased activity of agonist and decreased activity of antagonist (Westerlund et al., 2009). According to this study, the effect on the core temperature seems to be minimal, but in our study it was controlled strictly (reaching 35,5±0,1 0C core temperature). It was also different methodology of testing neuromuscular function in our study, where using isometric contractions of plantar flexors we focused on effect of cold acclimation on peripheral and central function. The object of our study – neuromuscular function affected by cold acclimation. The purpose of our study is to investigate the effect of cold acclimation on the neuromuscular function. Objectives: 1. To observe and evaluate the changes of physiological responses (rectal, skin temperature, heart rate, physiologic stress) during the acclimation period. 2. To establish the effect of cold acclimation on peripheral (muscular) function. 3. To establish the effect of cold acclimation on central (neural) function. Hypothesis: 1. According to Jansky et al. (1996) study which showed lower central and peripheral (skin) body temperature after 4-6 weeks whole-body cooling in water (14 0C, 1 hr, 3 times per week) and referred it to as hypothermic adaptation, it was hypothesized that similar results would recur in our study and hypothermic or insulative-hypothermic adaptation to cold would occur. 2. According to Geurts et al. (2005) study of repeated (3 weeks) local cooling where muscle temperature and electrically evoked twitch didn’t increase at the end of acclimation, it was hypothesized that after 16 days of passive cooling muscle temperature wouldn’t change drastically, suggesting no changes in contractile properties, and peripheral (muscle) adaptation to cold wouldn’t occur. 3. According to Westerlund et al. (2009) study which showed that acute repeated whole-body cold exposure induces neuromuscular adaptation by decreasing co-activation, it was also hypothesized that chronic mild hypothermia is sufficient stimulus to induce central (neural) adaptation and increase central activation, agonist activity and decrease antagonist activity, thereby improve performance of 2 min sustained maximal voluntary contraction (MVC-2min). Conclusions: 1. After 16 days of passive cooling there was more rapid decrease in rectal temperature and more pronounced decrease in skin temperature, suggesting that insulative-hypothermic adaptation to cold occurred. 2. Cold acclimation didn’t result in significant changes of electrically evoked twitch torque and contractile properties of plantar flexors, suggesting that peripheral (muscular) adaptation didn’t occur. 3. Cold acclimation increased central activation ratio, muscle agonist and decreased muscle antagonist activity of plantar flexors, suggesting that central (neural) adaptation occurred.

Introduction: Weight regains after weight loss is a frequent problem that people with obesity or athletes of weight-making sports face (Fothergill et al. 2016). It is suggested that diets high in carbohydrates or protein decrease or increase energy expenditure, respectively, and thus affect energy balance and the success of weight maintenance (Oliveira et al. 2021; Ebbeling et al. 2018). Our goal is to examine the role of diet composition on weight maintenance and energy metabolism in aged mice during caloric restriction (CR) and post-caloric restriction (P-CR). Methods: Males of C57BL/6J mice strain were grown until 18-month-old and then mice with overweight were selected and divided into 4 groups matched by body mass: low-fat (LFD; 20, 20, 60% of kcal from fat, protein, carbohydrate), low-carbohydrate (LCD; 60, 20, 20%, respectively), high-protein (HPD; 30, 35, 35%, respectively) and control (regular chow diet) (n=9-11 each). Mice were subjected to 30% CR for 4 weeks followed by ad libitum P-CR feeding for 4 weeks using the same diets. Controls were fed chow diet ad libitum all the time. Body mass and 23-h indirect calorimetry in the metabolic cage (energy expenditure, respiratory quotient, physical activity levels) were assessed during CR and P-CR. Results: Weight reduction was similar between the diet groups during CR (P > 0.05) but only LCD group regained more weight in P-CR than had initially prior CR. Energy expenditure did not change between diet groups neither during CR nor P-CR (P > 0.05) but was lower in CR and higher in P-CR compared to controls. Energy expenditure normalized to body mass was similar between diet groups during CR but lower in LCD group during P-CR compared to HPD and especially LFD group (P < 0.001). Physical activity did not vary between diet groups neither during CR nor P-CR (P > 0.05). Respiratory quotient was significantly lower in LCD group compared to all groups during both CR and P-CR (P < 0.001). Conclusion: Low-carb but high-fat diet is associated with greater weight regain and lower relative energy expenditure after previous weight loss compared to other types of diets in aged mice. Low respiratory quotient during this diet indicates overall fat metabolism and oxidation but is not a good predictor of burned body fat., Įvadas: Svorio atsistatymas po svorio metimo yra dažna problema, su kuria susiduria žmonės su nutukimu arba svorį mažinančių sporto šakų sportininkai (Fothergill et al. 2016). Manoma, kad dietos, kuriose yra daug angliavandenių arba daug baltymų, atitinkamai mažina arba didina energijos sąnaudas, todėl gali turėti įtakos energijos balansui ir svorio išlaikymo sėkmei (Oliveira et al. 2021; Ebbeling et al. 2018). Tyrimo tikslas buvo ištirti dietos kompozicijos vaidmenį svorio išlaikymui ir medžiagų apykaitai senstančiose pelėse kalorijų apribojimo (CR) ir po kalorijų apribojimo metu (P-CR). Metodai: C57BL/6J linijos pelių patinai buvo auginami iki 18 mėn. amžiaus, kuomet buvo atrinktos antsvorį turinčios pelės ir suskirstytos į 4 vienodas grupes pagal kūno masę: mažai riebalų (LFD; 20, 20, 60 % kcal sudaro riebalai, baltymai, angliavandeniai), mažai angliavandenių (LCD; atitinkamai 60, 20, 20, % kcal), daug baltymų (HPD; atitinkamai 35, 30, 35 % kcal) ir kontrolinę (įprastas graužikų pašaras) (n=9-11 kiekvienoje). Pelės 4 sav. patyrė 30 % CR, o po to 4 sav. buvo maitinamos ad libitum naudojant tas pačias dietas (P-CR). Kontrolinė grupė visą laiką buvo šeriama ad libitum. Kūno masė ir 23 val. netiesioginė kalorimetrija metaboliniame narvelyje (energijos sąnaudos, kvėpavimo koeficientas, fizinio aktyvumo lygis) buvo vertinami CR ir P-CR metu. Rezultatai: CR metu svoris dietų grupėse sumažėjo vienodai (P > 0,05), tačiau tik LCD grupė P-CR metu atgal priaugo daugiau svorio nei turėjo iš pradžių prieš CR. Energijos sąnaudos tarp dietos grupių nesiskyrė nei CR, nei P-CR metu (P > 0,05), tačiau buvo mažesnės CR ir didesnės P-CR metu, palyginti su kontroline grupe. Energijos sąnaudos, normalizuotos pagal kūno masę, buvo panašios tarp dietos grupių CR metu, tačiau P-CR metu LCD grupėje jos buvo mažesnės, palyginti su HPD ir ypač LFD grupe (P < 0,001). Fizinis aktyvumas tarp mitybos grupių nesiskyrė nei CR, nei P-CR metu (P > 0,05). Kvėpavimo koeficientas buvo reikšmingai mažesnis LCD grupėje, palyginti su visomis grupėmis, tiek CR, tiek P-CR metu (P < 0,001). Išvada: Mažai angliavandenių, bet daug riebalų turinti dieta yra susijusi su vyresnio amžiaus pelių didesniu svorio atsistatymu ir mažesnėmis santykinėmis energijos sąnaudomis po ankstesnio svorio netekimo, palyginti su kitų tipų dietomis. Mažas kvėpavimo koeficientas naudojant šią dietą rodo padidėjusią bendrą riebalų apykaitą ir oksidaciją, bet nėra geras sudegintų kūno riebalų prognozės rodiklis.

Svorio metimo ir kūno kompozicijos pagerinimo tikslai, kurių siekia asmenys turintys antsvorio ir atletai, gali būti pasiekiami kalorijų apribojimo (KA) pagalba, naudojant įvairaus makromedžiagų paskirstymo dietas (Ge ir kt., 2020, Aragon ir kt., 2017). Vis dėlto, laikotarpis po dietos yra mažai tyrinėtas ir, nėra aišku, kaip pasirinktas maistinis makromedžiagų paskirstymas išlaiko šiuos pasiekimus, ypač sugrįžus prie ad libitum („pagal savo norą“) maitinimo (Muhammad ir kt., 2017). Tyrimo tikslas buvo ištirti šią problemą naudojant pelės modelį. Buvo tirti 18 mėnesių amžiaus C57BL/6J pelių linijos patinai, kurie natūraliai per savo gyvenimą įgijo antsvorio. Jie buvo suskirstyti pagal kūno masę į tris vienodas grupes (kiekvienoje n = 23) ir 4 sav. patyrė 30% KA su viena iš šių dietų: mažo riebalų kiekio (MRK; 20, 60, 20% visų kcal iš baltymų, angliavandenių ir riebalų), mažo angliavandenių kiekio (MAK; atitinkamai, 20, 20, 60 %) arba didelio baltymų kiekio (DBK; 35, 35, 30 %), po kurios sekė 4 sav. atmaitinimo laikotarpis (AT) laikantis tų pačių dietų ad libitum. Pelių kūno masė buvo stebima kasdien, o KA arba AT pabaigoje pelės buvo eutanazuojamos ir užpakalinių galūnių raumenys, pagrindinės kūno riebalų sankaupos buvo išpreparuojamos ir tiksliai pasveriamos. Vienuolika pelių, kurios buvo maitintos ad libitum įprasta dieta viso eksperimento metu buvo laikomos kaip kontrolinės. KA sukėlė daugiau negu 30% svorio netekimo, bet skirtumų tarp dietų grupių nebuvo (P > 0,05). Didžioji dalis netekto svorio buvo dėl kūno riebalų sumažėjimo, o raumenų masės sumažėjimas nors ir buvo reikšmingas, bet daug mažesnis negu riebalų masės lyginant su reikšmėmis gautomis iš kontrolinės grupės (P < 0,01- 0,001). Vėlgi, skirtumų tarp pačių dietų grupių nebuvo (P < 0,05). AT laikotarpiu tiek MRK, tiek DBK grupės atgavo prarastą kūno, raumenų ir riebalų masę iki kontrolinės grupės lygio (P > 0,05). Tačiau MAK grupė stipriai pralenkė kontrolinę ir kitas dietų grupes kūno ir riebalų mase, 18-21% ir 100- 118%, atitinkamai (P < 0,001). Tyrimo išvada - mažai angliavandenių, bet daug riebalų turinti dieta panašiai pagerina kūno kompoziciją KA metu kaip kitos dietos, tačiau sukelia daug didesnį kūno riebalų susigrąžinimą ir perteklių ad libitum laikotarpiu pagyvenusio amžiaus pelėms., Weight loss and body composition improvements pursued by overweight persons and athletes can be achieved with caloric restriction (CR) using different dietary macronutrient distribution (Ge et al. 2020, Aragon et al. 2017). However, a post-diet period is less studied and it is not clear how selected dietary macronutrient distribution sustains these achievements particularly when return to ad libitum feeding (Muhammad et al. 2017). The aim of the study was to examine this issue using the mouse model. 18-month-old naturally overweight males of the C57BL/6J mouse strain were examined. They were matched by body mass into three groups (n = 23 each) and subjected to 30% CR for 4 weeks with either low-fat (LFD; 20, 60, 20% of total kcal for protein, carbohydrate, fat, respectively), low-carbohydrate diet (LCD; 20, 20, 60%) or high-protein (HPD; 35, 35, 30%) followed by 4 weeks of refeeding period (RFD) on the same diets ad libitum. Body mass was monitored daily and hindlimb muscles as well as major body fat sites were dissected and precisely weighted at the end of CR or RFD. Eleven mice on ad libitum chow diet served as controls throughout the experiment. CR resulted in more than 30% weight loss with no differences between diet groups (P > 0.05). Majority of it was contributed to body fat loss while muscle mass loss was much less but still significant compared to controls (P < 0.01-0.001), however with no differences between diet groups (P < 0.05). During RFD period both LFD and HPD groups regained back lost body, muscle and fat mass to levels of controls (P > 0.05). However, LCD overshot controls and both other diet groups in body and fat mass by 18-21% and 100-118%, respectively (P < 0.001). In conclusion, the low-carb-high-fat diet leads to similar improvements in body composition during CR compared to other types of diets but much greater body fat recovery and overshoot during ad libitum post-diet period in aged mice.

The aim: to examine the role of diet composition on weight maintenance and appetite control mechanisms in the post-dieting period when energy intake is not controlled. The problem: Caloric restriction (CR) has been proven as a successful strategy for obesity treatment and management of weight (Minderis et al. 2020). However, the majority of individuals do not maintain their weight loss for longer periods (Kraschnewski et al. 2010). It is suggested that diet composition affects hunger and food cravings leading to increase energy intake (Ludwig & Ebbeling, 2018). Methods: Mouse model, caloric restriction, ad libitum feeding, dynamic weighing for body mass, blood sample gathering, ELISA method for hormone assessments, statistical analysis. Objectives: 1. To compare the weight gain and energy intake on the low carbohydrate, low fat and high protein diets in ad libitum feeding conditions; 2. To compare leptin and ghrelin hormones on the low carbohydrate, low fat and high protein diets after caloric restriction and refeeding periods. Hypothesis: the high protein diet will result in the most satiety-promoting leptin and ghrelin concentrations after the 4-week weight loss and 4-week ad libitum feeding periods in mice. High protein diet will also induce the lowest weight regain during ad libitum eating period due to lower energy intake compared to other diets. Results: our findings showed that low-carb group regained the biggest amount of weight and significantly exceeded the low fat and high protein groups in post-diet period (P < 0.001). Weight gain strongly correlated with consumed calories (r=0.9, P < 0.001) and leptin values (r=0.6, P > 0.001) but neither leptin nor ghrelin caused the weight gain in low-carb group as the hormones were not different between groups at the start of refeeding period (P > 0.05). Conclusions: low-carb diet has the least favourable effects on body composition when energy intake is not controlled in aged and overweight mice. It seems to be caused by the caloric density of the diet rather than hormonal changes in satiety and hunger., Tyrimo tikslas: išsiaiškinti dietos sudėties poveikį svorio palaikymui ir apetito kontrolės mechanizmams podietiniu laikotarpiu, kada energijos suvartojimas nėra kontroliuojamas. Problema: Kalorijų apribojimas yra žinomas kaip sėkminga nutukimo gydymo ir svorio kontrolės strategija (Minderis et al. 2020). Vis dėlto, dauguma numetusiųjų svorį šių rezultatų neišlaiko ilguoju laikotarpiu (Kraschnewski et al. 2010). Manoma, kad dietos sudėtis turi poveikį alkio pojūčiui ir gali nulemti didesnį energijos suvartojimą (Ludwig & Ebbeling, 2018). Metodai: pelės modelis, kalorjų apribojimas, valgymas iki sotumo, svorio pokyčių sekimas, kraujo mėginių surinkimas, ELISA metodo pritaikymas hormonų nustatymui, statistinė analizė. Tyrimo uždaviniai: 1. Palyginti svorio augimą ir energijos suvartojimą žemo angliavandenių, žemo riebalų ir aukšto baltymų kiekio dietose, valgant iki sotumo; 2. Palyginti leptino ir grelino koncentracijas žemo angliavandenių, žemo riebalų ir aukšto baltymų kiekio dietų grupėse, tiek po kalorijų apribojimo, tiek po valgymo iki soties periodų. Hipotezė: Aukšto baltymų kiekio dieta nulems sotumui palankiausias leptino ir grelino koncentracijas tiek po 4 savaičių kalorijų apribojimo, tiek po 4 savaičių valgymo iki soties periodų. Ši dieta taip pat iššauks mažiausią svorio priaugį valgant iki sotumo dėl mažesnio lyginant su kitomis dietomis energijos suvartojimo. Rezultatai: žemo angliavandenių kiekio dieta nulėmė didžiausią svorio prieaugį podietiniu laikotarpiu (P0.05). Išvados: žemo angliavandenių kiekio dieta yra mažiausiai palanki suaugusių ir viršsvorį turinčių pelių svorio palaikymui, kada energijos suvartojimas nėra kontroliuojamas. Vis dėlto, tai nulemia ne alkio ir sotumo hormonai, o dietos kalorinis tankumas.

Dėl žinių trūkumo ar subjektyvaus įsitikinimo sportuojančios moterys treniruotėse su pasipriešinimu dažnai bijo ir net nebando atlikti pratimų su dideliu, bet joms įveikiamu svoriu. Raumenų stiprinimui ir auginimui yra būtina laikytis progresinės apkrovos taisyklės – naudoti tokį pasipriešinimą, kuris su laiku ir treniruočių stažu yra didinamas. Pastangų suvokimas (kiek arti esame iki nebegalėjimo atlikti didesnį krūvį) ir apkrovos intensyvumas (kiek didelis yra įrankio svoris treniruojantis) yra svarbūs treniruočių komponentai vystant raumenų hipertrofiją. Tyrimo tikslas buvo nustatyti, ar egzistuoja teigiamas placebo poveikis treniruotėse su pasipriešinimu tarp moterų pastoviai lankančių sporto klubus. Tyrime buvo atliekami pratimai, apimantys didžiąsias kūno raumenų grupes (spaudimas nuo krūtinės treniruoklyje, vertikali trauka treniruoklyje ir kojų spaudimas treniruoklyje). Netiesioginiu būdu įvertinus moterų vieną maksimalų kartojimą (1MK) visuose pratimuose, sekančių susitikimų metu moterys turėjo atlikti kiek įmanoma daugiau pakartojimų su "tuo pačiu" svoriu. Pimojo testavimo metu jos atliko krūvį su 80% nuo MK, o po savaitės per antrąjį testavimą - su 85% nuo MK. Moterys nebuvo informuojamos apie krūvio intensyvumo padidinimą 5%. Taip pat abiejų testavimų metu buvo vertinamas suvokiamų krūvio pastangų dydis naudojant RPE skalę. Viso tyrimo metu buvo stebimi moterų kūno kompozicijos pokyčiai. Nustatyta, kad tarp moterų egzistuoja teigiamas placebo poveikis treniruotėse su pasipriešinimu. Tyrime dalyvavusios moterys nejautė nuo jų slepiamo pasipriešinimo krūvio intensyvumo padidinimo ir atliko tokį patį ar didesnį pakartojimų skaičių su mažesnėmis suvokiamomis pastangomis. Dviejuose pratimuose (spaudime kojomis treniruoklyje ir vertikalioje traukoje treniruoklyje) šis pagerėjimas buvo statistiškai reikšmingas. Kūno kompozicijos pokyčiai nėra atsakingi už rezultatų pagerėjimą., Often, due to a lack of knowledge or subjective beliefs, women who exercise with resistance feel unable to lift heavy weights, are afraid, and do not even try to do exercises with a ‘to do exercises near to their potential limit’. It is important to follow the rule of progressive overload for the muscles to grow – to use such resistance, which increases with time and training experience. Therefore, two important aspects of hypertrophy need to be noted: the perception of effort (how close we are to not being able to carry more load) and the intensity of the load (how much weight of the tool that is being used for training). The aim of the research: is to determine whether there is a positive effect of placebo in resistance training in women. Exercises involving the entire body muscles will be performed on: chest press machine, vertical/lat pulldown machine and on leg press machine. After the first meeting, the ability of the subjects to perform the exercises was assessed. During the second meeting, the intensity of 80% of the exercises performed from 1 repetition maximum (1 RM) will be tested. The weight of the exercises performed during the third meeting will be increased to 85% from 1 RM without the subject's knowledge, and the subject will be informed that the exercises are performed with the same resistance that was used during the second meeting. Hypothesis of research: it is likely that subjects will not experience a change in weight if it is stated that it is the same lifting weight that was used at the previous meeting. In other words, a positive effect of placebo will be demonstrated. Research tasks: 1. To determine how women’s strength results change during exercises with resistance for the main muscle groups, when the intensity of resistance is increased without revealing it to the women under the study (using placebo); 2. To determine how strength results relate using such a placebo “cheating” method to women’s perceived effort. Conclusions: There was a positive effect of placebo in training with resistance among women. All women did not feel an increase in the intensity of their latent resistance load and performed the same or greater number of repetitions as in the exercises indicated a week ago with a known submaximal intensity. In two exercises (leg press and pulldown machines), this improvement was statistically significant. Due to lack of knowledge or subjective beliefs, women who exercise with resistance are often afraid and do not even try to do exercises with heavy weight that they can overcome. Muscle strengthening and hypertrophy must follow the progressive overload rule - use such resistance, which increases with time and training experience. Perception of efforts (how close we are to no longer being able to carry exercise) and load intensity (how heavy weight of the tool in exercise) are important components of training in the development of muscle hypertrophy. The aim of the study was to determine whether there is a positive effect of placebo on training with resistance among women who regularly attend sports clubs. The study involves exercises that cover the major muscle groups in the body (machine bench press, vertical pulldown, and leg press). By indirectly estimating the womens' maximum single repetition (1RM) in all exercises, the women had to perform as many repetitions with “the same” weight as possible in subsequent meetings. During the first test, they loaded with 80% of the RM, and a week later during the second test, with 85% of the RM. Women were not informed of a 5% increase in exercise intensity. Perceived magnitude of load effort was also assessed using the RPE scale in both tests. Changes in women body composition were observed throughout the study. Among women, a positive effect of placebo on training with resistance has been found. Women in the study did not feel an increase in the intensity of hidden from them resistance load and caried out a higher number of repetitions with less perceived effort. In two exercises (leg press and vertical pulldown), this improvement was statistically significant. Changes in body composition are not responsible for improving results.

Obesity is a medical condition with an excess of accumulated body fat which prevalence is constantly increasing worldwide NCD Risk Factor Collaboration, 2016. Caloric restriction (CR) is essential for non-invasive obesity treatment and weight-making practices in some sports. It is still controversial about the role of carbohydrate and fat content in weight-loss diets on body mass and composition (Ludwig & Ebbeling 2018, Hall et al. 2018). The aim of the study was to examine the effect of carbohydrate and fat content in the hypocaloric diet on body mass and composition in aged and naturally overweight mice. We hypothesize that old mice might respond differently to isocaloric weight-loss diets with contrasting dietary carbohydrate and fat content due to the age-related inclination to glucose intolerance (Testa et al., 2014). 18-month-old males of the C57BL/6J mouse strain were matched by body mass into two groups (n = 6 each) and then randomly subjected to 30% CR for 4 weeks with either low-fat (Low-Fat; 20 and 60% of total kcal from fat and carbohydrate, respectively) or low-carbohydrate diet (Low-Carb; 60 and 20%). Body mass was monitored daily and hindlimb muscles as well as major body fat sites were dissected and precisely weighted at the end of CR. The results of this study indicated that the dynamics of the daily changes in body mass were similar between Low-Fat and Low-Carb at each time point during CR (P > 0.05). Overall, Low-Fat and Low-Carb groups decreased their body mass by 27.5 ± 3.0 and 25.6 ± 2.6%, respectively. There were no differences between groups in the mass of any single muscle or fat site at the end of CR. Combined muscle mass was 391.7 ± 34.5 and 406.3 ± 20.4 mg and combined fat mass was 1137.2 ± 660.3 and 1170.2 ± 344.2 mg for Low-Fat and Low-Carb (P > 0.05). To conclude, dietary carbohydrate and fat content do not affect body mass and composition improvements in elderly mice during caloric restriction with fixed energy and protein intake., Nutukimas yra sveikatos sutrikimas, susijęs su kūno riebalų pertekliumi, kurio paplitimas nuolat didėja visame pasaulyje NCD Risk Factor Collaboration, 2016. Kalorijų apribojimas (KA) yra būtinas gydant nutukimą ir svorio metimo praktikose kai kuriose sporto šakose. Angliavandenių ir riebalų kiekio vaidmuo svorio metimo dietose orientuotose į kūno masės ir kompozicijos gerinimą vis dar yra kontraversiškas (Ludwig & Ebbeling 2018, Hall et al. 2018). Šio tyrimo tikslas buvo ištirti angliavandenių ir riebalų kiekio hipokalorinėje dietoje poveikį pagyvenusių ir natūraliai antsvorį įgijusių pelių kūno masei ir kompozicijai. Mes kėlėme hipotezę, kad senos pelės gali turėti skirtingą atsaką į izokalorines svorio metimo dietas su besiskiriančia maistinių angliavandenių ir riebalų sudėtimi dėl su amžiumi susijusio polinkio į gliukozės netoleravimą (Testa et al., 2014). 18 mėnesių amžiaus ir natūraliai antsvorio turintys C57BL/6J pelių linijos patinai buvo sugrupuoti pagal kūno masę ir atsitiktine tvarka suskirstyti į dvi grupes (po n = 6), kurioms 4 savaites buvo taikomas 30% KA naudojant mažai riebalų (20 ir 60% visų kalorijų sudarė riebalai ir angliavandeniai) arba mažai angliavandenių turinčią dietą (60 ir 20%, atitinkamai). Pelių kūno masė buvo matuojama kasdien, o užpakalinių galūnių raumenys ir pagrindinės kūno riebalų sankaupos buvo išpreparuojamos ir tiksliai pasveriamos KA pabaigoje. Šio tyrimo rezultatai parodė, kad kasdienių kūno masės pokyčių dinamika tarp mažai riebalų ir mažai angliavandenių grupių buvo panaši kiekviename KA laiko taške (P > 0,05). Mažai riebalų ir mažai angliavandenių grupių kūno masė iš viso sumažėjo atitinkamai 27,5 ± 3,0 ir 25,6 ± 2,6%. KA pabaigoje nebuvo jokio skirtumo tarp atskirų raumenų ar riebalų sankaupų masės lyginant grupes. Kombinuota raumenų masė buvo 391,7 ± 34,5 ir 406,3 ± 20,4 mg, o riebalų masė - 1137,2 ± 660,3 ir 1170,2 ± 344,2 mg mažai riebalų ir mažai angliavandenių grupėse (P > 0,05). Apibendrinant galima teigti, kad pats maistinių angliavandenių ir riebalų kiekis neturi įtakos pagyvenusių pelių kūno masės ir kompozicijos teigiamiems pokyčiams esant kalorijų apribojimui su fiksuotu energijos ir baltymų kiekiu.