خستگی را در اصطلاح پزشکی می توان به سه دسته سندروم خستگی مزمن (CFS)، خستگی مرکزی و خستگی محیطی طبقه بندی کرد. CFS نوعی بیماری عصبی بوده که ممکن است در نتیجه عملکرد غیر طبیعی سیستم ایمنی و سیستم نورواندوکرین، عفونت ها و کمبود تغذیه ای ایجاد شود. بیماران مبتلا به CFS در وضعیت درمانی جدی قرار دارند و به راحتی با استراحت بهبود پیدا نمی کنند. خستگی مرکزی با تغییرات غلظت سیناپسی انتقال دهنده های عصبی و سروتونین ها در سیستم عصبی مرکزی (مغز و نخاع) در ارتباط است. در افراد سالم، خستگی مرکزی می تواند پس از تمرین طولانی مدت رخ دهد و اثر حفاظتی در برابر کاهش انقباض عضله و کاهش فشار اکسیژن در مغز را کاهش می دهد. این به طور مستقیم با سطح فعالیت بدنی ارتباط ندارد و بنابراین نمی توان آن را با عوامل موثر بر عملکرد عضلانی توضیح داد. خستگی محیطی عمدتا به خستگی جسمانی اشاره دارد و با “عدم توانایی ادامه تمرین با همان شدت و کاهش عملکرد” تعریف می شود. نظریات مختلفی اساس فیزیولوژیکی خستگی محیطی را بیان می کنند که شامل نظریه خستگی، نظریه رادیکال، نظریه انسداد و نظریه هموگلوبین می باشد.
نظریه خستگی (Exhaustion theory) بیان می کند که خستگی در نتیجه کاهش ذخایر گلیکوژن کبد و عضلات و کاهش قابل توجه در غلظت گلوکز خون رخ می دهد. گلوکز منبع اولیه انرژی سلول های بدن بوده که طی تنفس سلولی اکسید شده و تولید ATP می کند. گلوکز به عنوان سوخت استفاده نمی شود، بلکه بلافاصله منتقل شده و به صورت گلیکوژن در کبد یا ماهیچه های اسکلتی ذخیره شده یا به شکل چربی در بافت های چربی ذخیره می شود. گلیکوژن ذخیره شده در کبد می تواند دوباره به گلوکز تبدیل شود و در زمان افت گلوکز خون به جریان خون برگردد. طی کار یا ورزش طولانی مدت، گلوکز حاصل از تجزیه گلیکوژن در کبد و ماهیچه ها کافی نبوده و نیاز به انرژی اضافی حاصل از اکسیداسیون چربی ها می باشد. با این حال، فرایند اکسیداسیون چربی برای تامین سطح بالایی از انرژی دشوار است. افراد زمانی که میزان گلیکوژن ذخیره شده در کبد و ماهیچه ها به پایان می رسد، احساس خستگی می کنند.
نظریه رادیکال (Radical theory) به این موضوع اشاره دارد که پس از افزایش فعالیت فیزیکی و قرار گرفتن بدن در حالت استرس اکسیداتیو، تعادل بین سیستم اکسیداسیون بدن و سیستم آنتی اکسیدانی بهم خورده و رادیکال های آزادی همچون رادیکال آنیون سوپراکسید و هیدروکسیل تجمع می یابند. این رادیکال های آزاد که تحت عنوان گونه های اکسیژن فعال (ROS) هم نامیده می شوند، وضعیت اکسیداسیون و احیا طبیعی بدن را بهم زده و سبب آسیب به اجزای سلولی از جمله چربی ها، پروتئین ها و DNA، اختلال در عملکرد اندام های سلولی و متابولیسم انرژی ضعیف می شوند.
نظریه انسداد (Clogging theory) بیان می کند که طی تنفس بی هوازی، اسید لاکتیک و فسفات غیر آلی درون سلولی (Pi) تجمع پیدا می کنند که بر هموستاز سلولی تاثیر گذاشته و موجب خستگی می شوند. زمانی که ظرفیت هوازی به حداکثر میزان خود برسد، ذخیره اکسیژن برای تولید ATP بواسطه فسفریلاسیون اکسیداتیو کافی نیست. در نتیجه، تنفس بی هوازی از طریق فسفریلاسیون غیر اکسیداتیو افزایش یافته تا نیاز بدن را تامین کند و سبب تجمع اسید لاکتیک درون سلولی می شود. یون های +H اسید لاکتیک متابولیسم انرژی را مهار می کنند زیرا آنزیم های کلیدی مسئول گلیکولیز و گلوکونئوژنز در pH پایین مهار می شوند. علاوه بر این، اسیدوز سبب مهار یون کلسیم در شبکه سارکوپلاسمی شده و در نتیجه میزان فعال سازی انقباض عضلات را کاهش می دهد. همچنین، زمانی که انرژی اضافی برای عضله مورد نیاز باشد، کراتین فسفات هیدرولیز می شود و تولید کراتین و Pi می کند که در تنفس بی هوازی نقش دارند. زمانی که میزان Pi افزایش یابد، میزان انقباض عضله کاهش می یابد و موجب احساس خستگی می شود.
نظریه هموگلوبین نشان می دهد که سلول ها و بافت ها طی تمرین شدید ممکن است آسیب ببینند که علت آن تخریب گلبول های قرمز ناشی از کمبود کوآنزیم و میوگلوبین سیستم متابولیسم انرژی می باشد. گلبول های قرمز تخریب شده نمی توانند با موفقیت اکسیژن را به بافت های عضلانی برسانند و تولید ATP طی تنفس هوازی مختل شده و موجب خستگی می شود.
۳.۱. عملکرد عضلانی
میزان خستگی بر اساس متابولیسم انرژی ماهیچه ها ارزیابی می شود. زمان استقامت در ورزش یک متغیر مهم و مستقیم در ارزیابی اثرات ضد خستگی قارچ های خوراکی و دارویی محسوب می شود. شنا به عنوان یک مدل ورزشی تجربی در اندازه گیری خستگی عضلات شناخته می شود. زمان استقامتی شنا بدین صورت تعریف می شود: مدت زمانی که موش ها فعالیت شنا را حفظ می کنند تا زمانی که به انتهای استخر شنا برسند و برای یک مدت زمان خاص (مثلا ۱۰ ثانیه) از حرکت متوقف شوند. سایر مدل های ورزشی همچون آزمون میله چرخشی و آزمون دویدن اجباری هم برای ارزیابی میزان خستگی وجود دارد. عملکرد قارچ های خوراکی و دارویی در کاهش خستگی عضلات به ذخیره گلیکوژن و اسید لاکتیک خون، سطح نیتروژن اوره خون، فعالیت آنزیم های مرتبط، تنظیم کننده های متابولیک و بیان انتقال دهنده های مربوطه بستگی دارد.
۳.۱.۱. ذخیره گلیکوژن و اسید لاکتیک
اسید لاکتیک محصول گلیکولیز در شرایط بی هوازی است. تجمع اسید لاکتیک طی ورزش، متابولیسم انرژی را مهار کرده و استقامت عضلانی را کاهش می دهد و سبب خستگی می شود. ذخیره گلیکوژن در کبد منبع مهمی برای تامین سوخت کافی حین ورزش کردن می باشد. گلیکوژن کبدی می تواند تبدیل به گلوکز شود و زمانی که سطح گلوکز خون پایین است برای تامین انرژی در خون آزاد شود. بنابراین اسید لاکتیک خون و گلیکوژن کبد و ماهیچه ها شاخص های مهمی در قضاوت سطح خستگی به شمار می روند. قارچ های خوراکی و دارویی با مهار تولید اسید لاکتیک در خون و افزایش ذخایر گلیکوژن در کبد و ماهیچه، اثرات ضد خستگی خود را نشان می دهند. به عنوان مثال، T. Li و W. Li دریافتند که عصاره آبی قارچ Cordyceps sinensis موجب مهار تولید اسید لاکتیک طی ورزش کردن و افزایش ذخایر گلیکوژن می شود و۲۰۰ میلی گرم/کیلوگرم پلی ساکارید این قارچ موثر ترین دوز در موش شناخته شد.
همچنین بیان شد عصاره کشت تخمیری گانودرما لوسیدوم با مهار تجمع اسید لاکتیک خون، تسریع حذف اسید لاکتیک، افزایش ذخایر گلیکوژن و کاهش مصرف گلیکوژن طی ورزش کردن سبب کاهش خستگی شده است.
۳.۱.۲. نیتروژن اوره خون
نیتروژن اوره خون (BUN) محتوای نیتروژن ادرار ناشی از تجزیه پروتئین ها می باشد، زمانی که تولید انرژی حاصل از متابولیسم قند و چربی برای بدن کافی نباشد، تولید می شود. بدن این محصول زائد حاصل از تجزیه پروتئین ها را از بدن حذف می کند تا عملکرد طبیعی بدن حفظ شود. بنابراین، سطح BUN شاخص مهم نشان دهنده توانایی بدن تحت فشار فیزیکی و مبارزه با خستگی می باشد. بسیاری از محققان از سطح BUN برای نشان دادن اثرات ضد خستگی قارچ های خوراکی و دارویی استفاده می کنند. به عنوان مثال، گانودرما لوسیدوم (۶۰ گرم/کیلوگرم پودر در غذا) با کاهش تجزیه پروتئین برای انرژی، سطح BUN را از ۴۲ mg/dl در نمونه کنترل به ۵/۳۱ mg/dl دو هفته پس از تیمار می رساند، که نشان می دهد گانودرما لوسیدوم با افزایش متابولیسم انرژی از کربوهیدرات و چربی ها، انرژی کافی در جهت کاهش تجزیه پروتئین را فراهم می کند. Wu و همکاران بیان کردند که Hirsutella sinensis می تواند زمان شنا کردن تا بروز خستگی در موش ها را طولانی کند و لاکتات خون و سطح BUN را کاهش دهد ولی تاثیری بر گلیکوژن بافت نداشته است. Wu و همکاران گزارش کردند که عصاره آبی میسلیوم قارچ Ophiocordyceps sinensis می تواند استقامت شنا در موش ها را تا ۱۰۰% افزایش دهد و سبب افزایش سطح گلیکوژن و کاهش اسید لاکتیک و BUN شود. عصاره آبی Agaricus bisporus با دوز ۱۲۰ mg/kd تا ۴۶% اثرات کاهشی بر میزان BUN در مقایسه با گروه کنترل داشته و نشان دهنده انتشار بهتر مواد مغذی جهت جلوگیری از خستگی می باشد.
۳.۱.۳. فعالیت لاکتات دهیدروژناز
لاکتات دهیدروژناز (LDH) آنزیمی است که تقریبا در تمامی بافت های درگیر در تنفس سلولی وجود دارد. این فرایند تحت عنوان چرخه کوری (Cori cycle) شناخته می شود. افزایش فعالیت LDH می تواند به تولید ATP کافی برای ورزش تحت شرایط بی هوازی کمک کند و سرعت حذف اسید لاکتیک را افزایش می دهند. Liang و همکاران دریافتند که گانودرما لوسیدوم بطور قابل توجهی می تواند فعالیت LDH را تحریک کند. در مقایسه با نمونه کنترل با فعالیت LDH حدود ۴۴۲ U/dl، در موش های تیمار شده با گانودرما لوسیدوم این مقدار به ۵۱۸ U/dl رسید.
فعالیت LDH سایر قارچ های خوراکی و دارویی در کنار سطح BUN، اسید لاکتیک و زمان شنا کردن توسط Liang و همکاران بررسی شد (جدول ۱). نتایج نشان می دهد که گانودرما لوسیدوم، C. sinensis، Lentinus edodes، Tremella fuciformis و Hericium erinaceus بطور موثری سبب افزایش استقامت شنا و کاهش سطح BUN و اسید لاکتیک می شوند، که در این میان گانودرما لوسیدوم و C. sinensis بیشترین اثر تحریک کنندگی بر فعالیت LDH دارند.
