Czym jest melatonina i jak wpływa na sen?

Melatonina to hormon, wytwarzany przez organizmy żywe, w tym ludzi, który odgrywa kluczową rolę w regulowaniu zegara biologicznego, a przede wszystkim snu.

Nazywana także hormonem snu, sama w sobie nie wywołuje snu, ale sygnalizuje ciału, że nadszedł czas na odpoczynek. Jej wydzielanie jest ściśle powiązane z cyklem dnia i nocy (rytmem cyrkadianowym) i jest wrażliwe na światło.

Z biochemicznego punktu widzenia melatonina to indoalkaloid, który jest syntetyzowany z aminokwasu tryptofanu przez kilka etapów pośrednich.

Proces rozpoczyna się od przekształcenia tryptofanu w 5-hydroksytryptofan, który następnie zamienia się w serotoninę – neuroprzekaźnik związany z regulacją nastroju i poczuciem dobrostanu. 

Pod wpływem specyficznych enzymów serotonina przekształca się w N-acetyloserotoninę, a w końcowym etapie – w melatoninę, dzięki enzymowi hydroksyindol-O-metylotransferazie (HIOMT).

Synteza melatoniny podlega ściśle kontrolowanemu rytmowi dobowemu (cyrkadianowemu), regulowanemu przez jądro nadskrzyżowaniowe (SCN) w podwzgórzu – główny „zegar biologiczny” ludzkiego organizmu.

Głównym źródłem melatoniny w ludzkim organizmie jest szyszynka, znana również jako gruczoł pinealny — mała struktura endokrynna położona głęboko w centrum mózgu, pomiędzy obiema półkulami. 

Produkuje i wydziela melatoninę w odpowiedzi na sygnały z jądra nadskrzyżowaniowego (SCN) podwzgórza, które działa jako wewnętrzny „zegar biologiczny”.

Jądro nadskrzyżowaniowe otrzymuje informacje o obecności światła za pośrednictwem szlaku siatkówkowo-podwzgórzowego — bezpośredniego połączenia neuronowego z siatkówki oka, które odgrywa kluczową rolę w regulowaniu rytmu cyrkadianowego.

Oprócz szyszynki, melatonina jest produkowana również w innych częściach ciała — choć w mniejszych ilościach lub o działaniu lokalnym. 

Na przykład, błona śluzowa jelit syntetyzuje znaczną ilość melatoniny, która jednak działa głównie miejscowo. 

Dodatkowa produkcja występuje w szpiku kostnym, płucach, skórze, siatkówce oraz w komórkach układu odpornościowego, gdzie melatonina pełni funkcje lokalne (parakrynne i autokrynne).

Produkcja melatoniny jest ściśle powiązana z dobowym rytmem organizmu i kontrolowana przez cykl światło–ciemność. Najintensywniej melatonina jest syntetyzowana w nocy, gdy brak światła, a ciało przygotowuje się do snu.

Zazwyczaj poziom melatoniny zaczyna rosnąć około 1–2 godziny po zachodzie słońca, co zbiega się z naturalnym sygnałem organizmu, że zbliża się pora odpoczynku. Szczyt wydzielania przypada między 2:00 a 4:00 rano, gdy jej stężenie we krwi jest najwyższe.

Po wschodzie słońca, pod wpływem światła, zwłaszcza sztucznego światła w niebieskim spektrum (emitowanego przez lampy LED, komputery i urządzenia mobilne), produkcja melatoniny gwałtownie spada. To dlatego ekspozycja na ekrany późnym wieczorem zaburza sen – ciało odbiera światło jako sygnał do czuwania.

Dzieci produkują znacznie większe ilości melatoniny w porównaniu do dorosłych. Wraz z wiekiem jej synteza naturalnie maleje, co często wiąże się z trudnościami z zasypianiem i płytszym snem w późniejszych latach życia.

Chociaż najczęściej kojarzona jest ze snem, melatonina pełni wiele ważnych funkcji w organizmie. Przede wszystkim uczestniczy w regulowaniu rytmu cyrkadianowego – wewnętrznego zegara biologicznego, który synchronizuje sen, czuwanie i inne procesy fizjologiczne z cyklem dnia i nocy. 

Poprzez zwiększanie swojego poziomu wieczorem i spadek rano, melatonina pomaga organizmowi przystosować się do zmian w otoczeniu i utrzymać stabilny rytm snu.

Hormon odgrywa ważną rolę w śnie, wywołując uczucie senności, wspomagając zasypianie i utrzymując jakość snu w nocy. Nie jest środkiem nasennym w klasycznym rozumieniu, lecz raczej regulatorem, który przygotowuje ciało do snu poprzez tłumienie aktywności układu nerwowego i lekkie obniżenie temperatury ciała.

Melatonina jest również silnym przeciwutleniaczem. Bierze udział w neutralizacji wolnych rodników i chroni komórki przed stresem oksydacyjnym, szczególnie w mózgu. Dodatkowo aktywuje inne enzymy ochronne w ciele, co czyni ją istotnym czynnikiem dla zdrowia komórkowego i długowieczności.

Układ odpornościowy również jest pod wpływem melatoniny. Uważa się, że wspiera odpowiedź immunologiczną, reguluje procesy zapalne i wspomaga aktywność niektórych komórek odpornościowych. Jest to szczególnie ważne w stanach stresu, infekcjach lub u osób ze osłabioną odpornością.

W mózgu melatonina wykazuje działanie neuroprotekcyjne – chroni neurony przed uszkodzeniami, spowalnia procesy neurodegeneracyjne i zmniejsza stany zapalne. Dlatego jest badana jako potencjalne wsparcie w chorobach takich jak choroba Alzheimera i Parkinsona.

Hormon wpływa także na temperaturę ciała – pomaga ją obniżyć wieczorem, co również ułatwia zasypianie i sprzyja głębszemu snu. Ma również związek z równowagą metaboliczną, w tym z wrażliwością na insulinę oraz regulacją hormonów głodu i sytości – leptyny i greliny.

I wreszcie, melatonina ma znaczenie również dla równowagi hormonalnej u kobiet. Wpływa na cykl menstruacyjny, płodność i procesy starzenia się poprzez oddziaływanie na oś podwzgórze–przysadka–jajniki.

Oprócz regulacji momentu zasypiania, melatonina wpływa również na strukturę snu – czyli proporcje pomiędzy różnymi fazami. Badania pokazują, że ten hormon może wydłużać fazę snu głębokiego (wolnofalowego), który jest szczególnie istotny dla regeneracji organizmu i funkcji poznawczych. Może także zmniejszać czas spędzony w płytkim śnie, co wyjaśnia, dlaczego przy optymalnym poziomie melatoniny człowiek budzi się bardziej wypoczęty.

Istnieją dane wskazujące, że melatonina moduluje aktywność receptorów GABA – głównego neuroprzekaźnika hamującego w ośrodkowym układzie nerwowym. To przyczynia się do jej łagodnego działania uspokajającego, szczególnie widocznego u osób z niższą naturalną produkcją, takich jak osoby starsze lub cierpiące na przewlekły stres.

Ważną rolę odgrywa również czas wydzielania melatoniny, który jest indywidualny i uwarunkowany genetycznie. To właśnie dlatego ludzie dzielą się na „sowy” i „skowronki” – różnice w tzw. „punkcie zmierzchu” (czasie, w którym zaczyna się wieczorny wzrost melatoniny) określają, kiedy robimy się senni i kiedy najłatwiej nam się obudzić.

Poza mózgiem, melatonina syntetyzowana jest również w innych tkankach, w tym w siatkówce, szpiku kostnym, przewodzie pokarmowym i skórze, a formy te mogą także lokalnie wpływać na cykl snu i czuwania oraz adaptację do bodźców zewnętrznych. Te pozaszyszynkowe źródła jednak nie uczestniczą bezpośrednio w centralnej regulacji snu, a raczej pełnią funkcje modulujące i ochronne.

Interesujące jest również to, że melatonina oddziałuje na regulację temperatury w bardziej złożony sposób. Nie tylko obniża temperaturę ciała, ale zmienia proporcje ciepła oddawanego przez narządy wewnętrzne i kończyny, co powoduje uczucie „ochłodzenia” i przygotowuje mózg do przejścia w stan snu.

Światło to najważniejszy zewnętrzny regulator naszego zegara biologicznego i ma bezpośredni wpływ na syntezę melatoniny. To właśnie poprzez zmiany w otoczeniu świetlnym mózg otrzymuje sygnał, kiedy jest dzień, a kiedy – noc. 

Mechanizm ten realizowany jest przez wyspecjalizowane fotoreceptory w siatkówce, które nie biorą udziału w widzeniu, lecz bezpośrednio komunikują się z jądrem nadskrzyżowaniowym (SCN) w podwzgórzu – głównym „zegarem” organizmu.

SCN reguluje aktywność szyszynki, a co za tym idzie, początek i zakończenie wydzielania melatoniny. Światło w niebieskiej części widma (długość fali 460–480 nm) jest najsilniejszym czynnikiem hamującym syntezę hormonu. 

To tłumaczy, dlaczego ekrany telefonów, komputerów i telewizorów, zwłaszcza wieczorem, mogą znacząco obniżać poziom melatoniny i prowadzić do opóźnionego zasypiania.

Warto zauważyć, że naturalne światło dzienne ma również pozytywny wpływ na układ cyrkadianowy. Ekspozycja na jasne światło rano (zwłaszcza w pierwszej godzinie po przebudzeniu) pomaga „zresetować” zegar biologiczny i wspiera nocną sekrecję melatoniny. To właśnie dlatego poranny spacer lub praca na świeżym powietrzu przyczyniają się do lepszego snu, nawet jeśli trwają tylko 20–30 minut dziennie.

U osób, które spędzają cały dzień w zamkniętych pomieszczeniach ze sztucznym oświetleniem, szczególnie bez dostępu do okien, obserwuje się niższy i zaburzony poziom wydzielania melatoniny, co często prowadzi do bezsenności, zmęczenia w ciągu dnia i obniżonej koncentracji.

Istnieją również terapie jasnym światłem (light therapy), stosowane rano, które są skuteczne w przypadku sezonowych zaburzeń afektywnych, jet lagu, zmiany stref czasowych i zaburzeń rytmu cyrkadianowego – właśnie dlatego, że pomagają normalizować rytmiczny wzorzec wydzielania melatoniny.

Aby wspomóc naturalną syntezę melatoniny i poprawić jakość snu, ważne jest stworzenie warunków sprzyjających pracy zegara biologicznego.

Oto najskuteczniejsze strategie:

• Maksymalna ekspozycja na naturalne światło rano: Przebywanie w świetle dziennym, zwłaszcza w ciągu pierwszych 1–2 godzin po przebudzeniu, wspiera synchronizację rytmu cyrkadianowego. Prowadzi to do wyraźniejszego spadku hormonów pobudzających wieczorem i tym samym – do wzrostu melatoniny we właściwym momencie.

• Unikanie jasnego i niebieskiego światła wieczorem: Około dwóch godzin przed snem ogranicz korzystanie z ekranów i jasnego oświetlenia LED. Jeśli nie da się ich całkowicie wyłączyć, używaj filtrów światła niebieskiego lub okularów z pomarańczowymi szkłami, które blokują niebieską część widma.

• Zachowanie ciemności podczas snu: Nawet niewielkie źródła światła – jak diody ładowarek czy światło uliczne – mogą zakłócić nocny szczyt melatoniny. Zaleca się użycie grubych zasłon, rolet lub masek na oczy, jeśli to konieczne.

• Regularny rytm snu i czuwania: Rytm cyrkadianowy najlepiej utrzymuje się, gdy zasypiamy i budzimy się o stałych porach – nawet w weekendy. Zbyt późne zasypianie lub „nadganianie snu” w dni wolne może zaburzyć naturalny cykl melatoniny.

• Utrzymywanie niższej temperatury w sypialni: Chłodzenie ciała jest naturalną częścią przygotowania do snu. Temperatury około 18–20°C wspierają ten proces i pośrednio zwiększają wydzielanie melatoniny.

• Dieta bogata w prekursory melatoniny: Produkty zawierające tryptofan mogą wspomagać jej produkcję. Należą do nich jajka, mleko, mięso z indyka, migdały, owies, banany, nasiona chia, sezam i pestki słonecznika
  

Ostatni posiłek powinien być lekki i nie zbyt późno, ponieważ obfite jedzenie wieczorem może hamować syntezę melatoniny.

Umiarkowana aktywność fizyczna w ciągu dnia również poprawia jakość snu i wspiera rytm cyrkadianowy. Jednak intensywne ćwiczenia późnym wieczorem mogą opóźniać wydzielanie melatoniny, szczególnie u osób ze skłonnością do bezsenności.

Czym jest melatonina?

Melatonina to hormon, który reguluje rytm cyrkadianowy i wspomaga sen.

Kiedy i gdzie melatonina jest produkowana w organizmie?

Jest syntetyzowana głównie w szyszynce w nocy – produkcja zaczyna się po zachodzie słońca i osiąga szczyt w drugiej połowie nocy.

Jak światło wpływa na produkcję melatoniny? 

Światło, szczególnie niebieskie emitowane przez ekrany, hamuje syntezę melatoniny i zakłóca normalny sen.

Źródła:

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5405617/