Co je melatonin a jak ovlivňuje spánek?

Melatonin je hormon, produkovaný živými organismy, včetně lidí, který hraje klíčovou roli při regulaci biologických hodin a zejména spánku.

Říká se mu také hormon spánku, ale sám o sobě spánek nevyvolává, nýbrž dává tělu signál, že je čas na odpočinek. Jeho sekrece úzce souvisí s denním a nočním cyklem (cirkadiánním rytmem) a je citlivá na světlo.

Z biochemického hlediska je melatonin indolalkaloid syntetizovaný z aminokyseliny tryptofanu prostřednictvím několika mezistupňů.

Proces začíná přeměnou tryptofanu na 5-hydroxytryptofan, který se následně přemění na serotonin – neurotransmiter spojený s regulací nálady a pocitu pohody.

Působením specifických enzymů se serotonin přeměňuje na N-acetylserotonin a v poslední fázi na melatonin díky enzymu hydroxyindol-O-methyltransferáze (HIOMT).

Syntéza melatoninu podléhá přísně řízenému dennímu (cirkadiánnímu) rytmu, který je regulován suprachiasmatickým jádrem (SCN) v hypotalamu – hlavními „biologickými hodinami“ lidského těla.

Hlavním zdrojem melatoninu v lidském těle je epifýza, známá také jako šišinka — malá endokrinní žláza umístěná hluboko ve středu mozku mezi oběma hemisférami.

Produkuje a vylučuje melatonin v reakci na signály ze suprachiasmatického jádra (SCN) hypotalamu, které funguje jako vnitřní „biologické hodiny“.

Suprachiasmatické jádro získává informace o světle prostřednictvím retinohypotalamického traktu — přímého nervového spojení z oční sítnice, které hraje klíčovou roli při regulaci cirkadiánního rytmu.

Kromě epifýzy se melatonin tvoří i na jiných místech těla — i když v menším množství a s lokálním účinkem.

Například střevní sliznice produkuje značné množství melatoninu, který však působí převážně lokálně.

Další produkce se vyskytuje v kostní dřeni, plicích, kůži, sítnici a v buňkách imunitního systému, kde melatonin plní lokální (parakrinní a autokrinní) funkce.

Produkce melatoninu úzce souvisí s denním rytmem těla a je řízena cyklem světlo–tma. Nejintenzivněji se melatonin tvoří v noci, když není přítomno světlo a tělo se připravuje na spánek.

Hladiny melatoninu obvykle začínají stoupat asi 1–2 hodiny po západu slunce, což odpovídá přirozenému signálu těla, že nastává čas odpočinku. Vrchol sekrece nastává mezi 2:00 a 4:00 ráno, kdy je jeho koncentrace v krvi nejvyšší.

Po východu slunce vlivem světla, zejména umělého modrého světla (vydávaného LED světly, počítači a mobilními zařízeními), produkce melatoninu prudce klesá. Proto vystavení obrazovkám pozdě večer narušuje spánek – tělo vnímá světlo jako signál k bdění.

Děti produkují výrazně více melatoninu než dospělí. S přibývajícím věkem jeho tvorba přirozeně klesá, což se často spojuje s obtížnějším usínáním a lehčím spánkem v pozdějším věku.

I když je nejčastěji spojován se spánkem, melatonin plní v těle řadu důležitých funkcí. Především se podílí na regulaci cirkadiánního rytmu – vnitřních biologických hodin, které synchronizují spánek, bdění a další fyziologické procesy s cyklem světlo–tma.

Tím, že večer jeho hladiny stoupají a ráno klesají, melatonin pomáhá tělu přizpůsobit se změnám v prostředí a udržovat stabilní rytmus spánku.

Tento hormon vytváří pocit ospalosti, podporuje usínání a udržuje kvalitu spánku během noci. Není to však klasické hypnotikum, ale regulátor, který tělo připravuje na spánek tím, že tlumí činnost nervového systému a mírně snižuje tělesnou teplotu.

Melatonin je rovněž silný antioxidant. Podílí se na neutralizaci volných radikálů a chrání buňky před oxidačním stresem, zejména v mozku. Aktivuje také další ochranné enzymy v těle, což z něj činí důležitý faktor buněčného zdraví a dlouhověkosti.

Melatonin ovlivňuje i imunitní systém. Předpokládá se, že podporuje imunitní reakci, reguluje zánětlivé procesy a stimuluje činnost určitých imunitních buněk. To je zvlášť důležité při stresu, infekcích nebo u lidí se slabou imunitní obranou.

V mozku působí melatonin neuroprotektivně – chrání neurony před poškozením, zpomaluje neurodegenerativní procesy a snižuje zánět. Proto se zkoumá jako potenciální podpora při onemocněních, jako je Alzheimerova a Parkinsonova choroba.

Tento hormon také ovlivňuje tělesnou teplotu – napomáhá jejímu snížení večer, což přispívá k snadnějšímu usínání a hlubšímu spánku. Má také vliv na metabolickou rovnováhu, včetně citlivosti na inzulin a regulaci hormonů hladu a sytosti – leptinu a ghrelinu.

Melatonin má rovněž význam pro hormonální rovnováhu u žen. Ovlivňuje menstruační cyklus, plodnost i procesy stárnutí prostřednictvím osy hypotalamus–hypofýza–vaječníky.

Kromě regulace doby usínání ovlivňuje melatonin také architekturu spánku – tedy poměr mezi jednotlivými fázemi. Studie ukazují, že tento hormon může prodloužit trvání hlubokého (pomalovlnného) spánku, který je klíčový pro regeneraci těla a kognitivní funkce. Zároveň může snížit dobu strávenou v povrchním spánku, což vysvětluje, proč se při optimálních hladinách melatoninu člověk probouzí svěží.

Existují důkazy, že melatonin moduluje aktivitu receptorů pro GABA – hlavní inhibiční neurotransmiter v centrálním nervovém systému. To přispívá k jeho mírnému sedativnímu efektu, který je patrnější u lidí s nižší vlastní sekrecí, jako jsou starší osoby nebo ti, kteří trpí chronickým stresem.

Důležitou roli hraje i čas uvolňování melatoninu, který je individuální a geneticky podmíněný. Proto se lidé dělí na „sovy“ a „skřivany“ – rozdíly v takzvaném „dimerovém bodě“ (čas, kdy začíná večerní vzestup melatoninu) určují, kdy se nám chce spát a kdy se probouzíme nejsnadněji.

Kromě mozku se melatonin tvoří i v jiných tkáních, včetně sítnice, kostní dřeně, trávicího traktu a kůže, kde může lokálně ovlivňovat cyklus spánek–bdění a adaptaci na vnější podněty. Tyto mimopineální zdroje se však nepodílejí přímo na centrální regulaci spánku, ale mají spíše modulační a ochranné účinky.

Zajímavé je, že melatonin také složitě interaguje s regulací tělesné teploty. Nejenže ji snižuje, ale také mění poměr mezi teplem uvolňovaným z centrálních orgánů a končetin, což vytváří pocit „ochlazení“ a připravuje mozek na přechod do spánkového stavu.

Světlo je nejdůležitější vnější regulátor našich biologických hodin a přímo ovlivňuje syntézu melatoninu. Právě prostřednictvím změn v osvětlení dostává mozek signál, kdy je den a kdy noc.

Tento mechanismus probíhá prostřednictvím specializovaných fotoreceptorů v sítnici, které se nepodílejí na vidění, ale přímo komunikují se suprachiasmatickým jádrem (SCN) v hypotalamu – hlavními „hodinami“ organismu.

SCN reguluje činnost epifýzy a tím i začátek a konec sekrece melatoninu. Světlo v modré části spektra (s vlnovou délkou 460–480 nm) je nejsilnějším faktorem potlačujícím syntézu tohoto hormonu.

To vysvětluje, proč obrazovky telefonů, počítačů a televizorů, zejména večer, mohou výrazně snížit hladinu melatoninu a vést k oddálení usínání.

Je důležité poznamenat, že přirozené denní světlo má naopak pozitivní vliv na cirkadiánní systém. Vystavení jasnému světlu ráno (zejména v první hodině po probuzení) pomáhá „resetovat“ biologické hodiny a zlepšuje noční sekreci melatoninu. To je důvod, proč ranní procházka nebo práce venku podporuje lepší spánek, i když trvá jen 20–30 minut denně.

U lidí, kteří tráví celý den v uzavřených prostorách s umělým osvětlením, zejména bez oken, se pozoruje nižší a rozhozená sekrece melatoninu, což často vede k nespavosti, denní únavě a snížené koncentraci.

Existují také terapie jasným světlem (light therapy), aplikované ráno, které se úspěšně používají při sezónní afektivní poruše, jet lagu, změnách časových pásem a poruchách cirkadiánního rytmu – právě proto, že pomáhají normalizovat rytmický vzorec melatoninu.

Pro podporu přirozené syntézy melatoninu a zlepšení kvality spánku je důležité vytvořit podmínky, které napomáhají správné funkci biologických hodin.

Zde jsou nejúčinnější strategie:

• Maximum přirozeného světla ráno:Pobyt na denním světle, zejména během prvních 1–2 hodin po probuzení, podporuje synchronizaci cirkadiánního rytmu. To vede k jasnějšímu poklesu aktivačních hormonů večer a následnému zvýšení melatoninu ve správný čas.

• Vyhýbání se jasnému a modrému světlu večer:Asi dvě hodiny před spaním omezte používání obrazovek a jasného LED osvětlení. Pokud to není možné, použijte filtry modrého světla nebo brýle s oranžovými skly, které blokují modrou část spektra.

• Udržujte tmu během spánku:I malé zdroje světla – například z nabíječek nebo pouličního osvětlení – mohou narušit noční vrchol melatoninu. Doporučuje se používat zatemňovací závěsy, žaluzie nebo masku na oči podle potřeby.

• Pravidelný režim spánku a bdění:Cirkadiánní rytmus se nejlépe udržuje, pokud chodíte spát a vstáváte každý den ve stejnou dobu, i o víkendech. Příliš pozdní usínání nebo „dohánění spánku“ o volných dnech může narušit přirozený cyklus melatoninu.

• Nižší teplota v ložnici:Ochladnutí těla je přirozenou součástí přípravy na spánek. Teplota kolem 18–20 °C tento proces podporuje a nepřímo zvyšuje sekreci melatoninu.

• Strava bohatá na prekurzory melatoninu:Potraviny obsahující tryptofan mohou podpořit jeho tvorbu. Patří sem vejce, mléko, krůtí maso, mandle, oves, banány, chia, sezam a slunečnicová semínka.

Poslední jídlo by mělo být lehké a ne příliš pozdní, protože vydatná večeře může potlačit syntézu melatoninu.

Mírná denní fyzická aktivita rovněž zlepšuje kvalitu spánku a podporuje cirkadiánní rytmus, ale intenzivní cvičení pozdě večer může oddálit uvolňování melatoninu, zejména u osob se sklonem k nespavosti.

Co je melatonin?

Melatonin je hormon, který reguluje cirkadiánní rytmus a podporuje spánek.

Kdy a kde se melatonin v těle produkuje?

Produkuje se hlavně v epifýze během noci – jeho tvorba začíná po západu slunce a vrcholí ve druhé polovině noci.

Jak světlo ovlivňuje produkci melatoninu?

Světlo, zejména modré z obrazovek, potlačuje tvorbu melatoninu a narušuje přirozený spánek.

Zdroje:

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