Naturalna melatonina, rytm dobowy i wpływ światła

Definition
Naturalna melatonina powstaje w szyszynce z tryptofanu i serotoniny, a jej nocny wyrzut zależy od zegara biologicznego oraz warunków świetlnych w otoczeniu.
Naturalna melatonina nie jest magazynowana w tkankach na zapas, lecz syntetyzowana na bieżąco każdej nocy. Organizm wytwarza ją w szyszynce z aminokwasu tryptofanu poprzez serotoninę, a etap nadający całemu procesowi dobowy rytm przeprowadza enzym N-acetylotransferaza arylalkiloaminowa, którego zmienność między dniem a nocą skłoniła opisującego go badacza do nazwania go enzymem czasu [1].
Mechanizm aktywacji enzymu szyszynki
Enzym ten działa na zasadzie przełącznika molekularnego podlegającego precyzyjnej regulacji. Znaczna aktywność enzymu w porze nocnej jest kontrolowana przez sygnał chemiczny. Wzrost stężenia cyklicznego AMP prowadzi do jego fosforylacji, co zamyka go w kompleksie z białkiem regulatorowym, a kompleks ten zarówno aktywuje enzym, jak i chroni go przed rozkładem. Gdy sygnał ustaje, ochrona ta znika wraz z nim [1]. Z tego powodu stężenie hormonu może rosnąć i opadać w sposób wyjątkowo stromy, bez konieczności gromadzenia zapasów w pęcherzykach.
Rytm dobowy a pory snu
Wydzielanie hormonu zależy bezpośrednio od wewnętrznego rozrusznika, a nie od wybranego grafiku dnia. Melatonina jest uwalniana przez szyszynkę oraz wytwarzana lokalnie w siatkówce oka, osiągając niski poziom w ciągu dnia i podwyższony w nocy [2]. Ponieważ wieczorny wzrost jest wyraźnie odgraniczony i wydaje się maskowany jedynie przez jasne światło, podczas gdy sen i aktywność fizyczna nie wydają się mieć na niego wpływu, badacze przyjmują moment jego rozpoczęcia w przyćmionym świetle za wiarygodny wskaźnik ustawienia wewnętrznego zegara człowieka. Wskaźnik ten jest także wykorzystywany do pomiaru tego, jak jasne światło przesuwa ten zegar [3].

Światło jako fizjologiczny wyłącznik
Tłumienie nocnej syntezy wymaga jednak określonych warunków oświetleniowych. W 1980 roku wykazano, że jasne światło sztuczne hamowało nocne wydzielanie melatoniny u sześciu zdrowych ochotników, podczas gdy typowe oświetlenie pokojowe, zdolne zatrzymać tę produkcję u innych ssaków, nie wywoływało u ludzi takiego efektu [4].
Kluczowe znaczenie ma także długość fali docierającej do siatkówki. Widmo działania wyznaczone na podstawie 627 testów nocnego hamowania syntezy u 72 zdrowych dorosłych, przy użyciu pojedynczych długości fal od 420 do 600 nanometrów, wskazało zakres od 446 do 477 nanometrów jako strefę o najsilniejszym działaniu [5]. Uzyskany profil odpowiadał fotopigmentowi innemu niż te wykorzystywane w procesie widzenia obrazowego, co doprowadziło do odkrycia niezależnego układu fotorecepcji synchronizującego zegar biologiczny [5].
Wpływ urządzeń elektronicznych
W kontrolowanym badaniu osoby czytające przed snem z urządzeń emitujących światło potrzebowały więcej czasu na zaśnięcie, zgłaszały mniejszą senność wieczorem, wydzielały mniej melatoniny, miały opóźnioną fazę zegara okołodobowego i wykazywały mniejszą czujność o poranku w porównaniu z sytuacją, gdy czytały tradycyjną książkę drukowaną [6].
Modyfikacja poziomu melatoniny w praktyce
W literaturze naukowej brak dowodów na to, by jakiekolwiek produkty spożywcze lub nawyki potrafiły podnieść stężenie produkowanego hormonu powyżej naturalnego nocnego maksimum. Badania wskazują na zjawisko odwrotne, w którym wieczorne światło tłumi fizjologiczną syntezę, a ograniczenie jego dopływu po prostu pozwala jej przebiegać zgodnie z biologicznym rytmem. Suplement z melatoniną dostarcza hormon z zewnątrz. U zdrowych ochotników połknięta melatonina miała okres półtrwania w fazie eliminacji wynoszący około godziny, więc większość dawki ulega eliminacji w ciągu kilku godzin [7]. W ofercie Cibdol obecne są dwa produkty zawierające melatoninę, Fall Asleep Liquid oraz Fall Asleep Capsules. Niniejszy tekst omawia opublikowane dane naukowe i nie stanowi porady o charakterze medycznym.
Najczęściej zadawane pytania
8 pytańJak organizm syntetyzuje naturalną melatoninę
Co decyduje o szybkim wzroście i spadku poziomu hormonu
Czy późniejszy sen przesuwa nocny szczyt
Czy każde oświetlenie domowe zatrzymuje wydzielanie
Jaka długość fali świetlnej najsilniej blokuje melatoninę
Dlaczego korzystanie z ekranu przed snem zaburza rytm
Czy dieta może zwiększyć nocny poziom melatoniny
Czym różni się melatonina w suplemencie od naturalnej
O tym artykule
Luke Sholl pisze o kannabinoidach, CBD i szerszych korzyściach płynących z natury od 2011 roku. Jego doświadczenie obejmuje osobistą praktykę w uprawie konopi przez cały cykl od nasiona do zbiorów, w glebie, podłożu koko
Ten artykuł wiki został przygotowany z pomocą AI i zrecenzowany przez Luke Sholl, Autor tekstów o CBD i dobrostanie. Nadzór redakcyjny: Joshua Askew.
Informacja medyczna. Ta treść ma charakter wyłącznie informacyjny i nie stanowi porady medycznej. Przed zastosowaniem jakiejkolwiek substancji skonsultuj się z wykwalifikowanym pracownikiem służby zdrowia.
Bibliografia (7)
- [1]Klein DC. Arylalkylamine N-acetyltransferase: the timezyme. Journal of Biological Chemistry 2007;282(7):4233-4237. doi:10.1074/jbc.R600036200, PMID 17164235 Source
- [2]Liu J, Clough SJ, Hutchinson AJ, Adamah-Biassi EB, Popovska-Gorevski M, Dubocovich ML. MT1 and MT2 melatonin receptors: a therapeutic perspective. Annual Review of Pharmacology and Toxicology 2016;56:361-383. doi:10.1146/annurev-pharmtox-010814-124742 Source
- [3]Lewy AJ, Sack RL. The dim light melatonin onset as a marker for circadian phase position. Chronobiology International 1989;6(1):93-102. doi:10.3109/07420528909059144, PMID 2706705 Source
- [4]Lewy AJ, Wehr TA, Goodwin FK, Newsome DA, Markey SP. Light suppresses melatonin secretion in humans. Science 1980;210(4475):1267-1269. doi:10.1126/science.7434030, PMID 7434030 Source
- [5]Brainard GC, Hanifin JP, Greeson JM, et al. Action spectrum for melatonin regulation in humans: evidence for a novel circadian photoreceptor. Journal of Neuroscience 2001;21(16):6405-6412. doi:10.1523/JNEUROSCI.21-16-06405.2001, PMID 11487664 Source
- [6]Chang AM, Aeschbach D, Duffy JF, Czeisler CA. Evening use of light-emitting eReaders negatively affects sleep, circadian timing, and next-morning alertness. PNAS 2015;112(4):1232-1237. doi:10.1073/pnas.1418490112, PMID 25535358 Source
- [7]Andersen LPH, Werner MU, Rosenkilde MM, et al. Pharmacokinetics of oral and intravenous melatonin in healthy volunteers. BMC Pharmacology and Toxicology 2016;17:8. doi:10.1186/s40360-016-0052-2, PMID 26893170 Source
Powiązane artykuły

Brązowy szum oraz inne barwy dźwięku w badaniach nad snem
Artykuł wyjaśnia fizyczne różnice w widmie częstotliwości szumu brązowego, różowego i białego oraz podsumowuje stan badań laboratoryjnych nad ich wpływem na sen.

Sen płytki a kategoria core sleep na wykresie zegarka
Kategoria core sleep na wykresie urządzenia naręcznego odpowiada stadiom N1 i N2 snu. Poznaj historię tego pojęcia oraz laboratoryjną dokładność komercyjnych pomiarów.

Po co śpimy i co na ten temat mówi nauka
Badania nad snem nie wskazują na jedną nadrzędną funkcję, lecz testują równoległe procesy, w tym oszczędzanie energii, przetwarzanie pamięci oraz homeostazę synaps.

Czym charakteryzuje się sen polifazowy i co wykazały badania
Analiza dowodów naukowych na temat snu wielofazowego oraz historycznych wzorców odpoczynku. Przegląd podsumowuje ustalenia paneli badawczych i obserwacje terenowe.

Metoda wojskowa na sen i jej naukowa weryfikacja
Artykuł omawia korzenie techniki opisanej w 1981 roku przez trenera Buda Wintera oraz analizuje niezależne badania nad relaksacją i odwracaniem uwagi.

Dług snu w badaniach nad czasem odpoczynku
W badaniach laboratoryjnych dług snu narastał wraz z kolejnymi nocami ograniczenia, podczas gdy subiektywne oceny senności stabilizowały się. Prace naukowe sprawdzały próby wyrównania tego stanu.
Jak działa monitorowanie snu i co mierzą urządzenia
Elektroniczne urządzenia analizują ruch i tętno, aby oszacować czas spoczynku. Wyniki badań pokazują jednak ograniczenia przy wyznaczaniu faz oraz czuwania.

Joga nidra w świetle badań naukowych
Przegląd struktury sesji prowadzonej relaksacji oraz analiza wyników badań polisomnograficznych i kwestionariuszowych.

Rzeczywista pozycja do spania w pomiarach laboratoryjnych i domowych
Badania aparaturowe pokazują, że dorośli spędzają najwięcej czasu na boku. Pomiary obiektywne różnią się od subiektywnych wspomnień o ułożeniu ciała.



















