Jaki wpływ na nasz sen i rytm okołodobowy ma melatonina?

Wiele osób ma błędne przekonanie, że sen jest stanem całkowitego "wyłączenia" mózgu. To nieprawda. Choć w czasie snu reaktywność człowieka na bodźce zewnętrzne jest zmniejszona, aktywność ruchowa wstrzymana, a sam śpiący przyjmuje postawę charakterystyczną dla spoczynku i nie ma świadomego kontaktu z otaczającym go światem, w rzeczywistości aktywność układu nerwowego jest zachowana.

Prawidłowy sen charakteryzuje się nie tylko odpowiednią długością i jakością, ale także odwracalnością, to znaczy możliwością powrotu ze stanu snu do staniu czuwania pod wpływem odpowiednich bodźców zewnętrznych.

Struktura snu

Sen człowieka dzieli się na dwie fazy: fazę NREM oraz fazę REM. W fazie pierwszej, zwanej również snem wolnofalowym, dochodzi do powolnych ruchów gałek ocznych. Fazę tę podzielono na trzy stadia. N1, pierwsze stadium fazy NREM, wyróżnia się bardzo płytkim snem. W czasie jego trwania świadomość bodźców zewnętrznych stopniowo maleje i następują powolne, pływające ruchy gałek ocznych. Drugie stadium, zwane N2, to stan, w czasie którego ruchy gałek ocznych stopniowo zanikają. W czasie trwania N2 organizm przestaje również reagować na bodźce zewnętrzne. Stadium N3 jest stanem najgłębszego snu fazy NREM, w czasie którego nie występuje w ogóle ruch gałek ocznych.

Po wszystkich trzech stadiach organizm przechodzi w fazę REM, w czasie której pojawiają się szybkie ruchy gałek ocznych. Po fazie REM następuje zwykle krótkie wybudzenie, po którym organizm zaczyna cały cykl snu na nowo. Zaraz po zaśnięciu cała faza NREM trwa około 80-100 minut, a faza REM 15 minut. Wraz z długością snu spada udział stadium N3, a wydłuża się czas trwania fazy REM. Dorosły człowiek, by być odpowiednio wypoczętym potrzebuje w nocy około pięciu pełnych cykli N1->N2->N3->REM.

Rytm okołodobowy

Aby odpowiednio się wysypiać nie można brać pod uwagę wyłącznie długości i prawidłowej architektury snu. Należy przede wszystkim zadbać o prawidłowy rytm dobowy snu i czuwania. Czym on tak naprawdę jest i co może go zaburzyć? Ewolucyjnie rzecz biorąc: zamieszkiwanie naszej planety przez organizmy żywe, łącznie z człowiekiem, wymagało dostosowania przebiegu procesów fizjologicznych i behawioru do warunków 24-godzinnej doby, będącej konsekwencją ruchu obrotowego Ziemi wokół własnej osi. Nieuchronna sekwencja dnia i nocy wymusiła powstanie mechanizmów adaptacyjnych, które pozwalają przewidywać ich następstwo i odpowiednio przygotowywać organizm do kolejnych wyzwań behawioralnych i metabolicznych. Jest bowiem oczywistością, że często przeciwstawne procesy fizjologiczne, jak ruch i spoczynek lub sen i czuwanie, nie mogą odbywać się jednocześnie ani toczyć się zawsze z tą samą intensywnością. Mechanizm ten nazwano zegarem biologicznym, a przebiegające pod jego dyktando procesy to rytmy dobowe.

Rytm okołodobowy jest podstawowym mechanizmem wpływającym na długość, jakość i porę snu. Postęp techniczny, powszechne narażenie na sztuczne oświetlenie w godzinach wieczornych i nocnych przy niskiej ekspozycji na światło słoneczne w ciągu dnia zaburzyło rytm okołodobowy.  Światło ma ok. 70- procentowy wpływ na rytm okołodobowy człowieka.; Ewolucyjnie rytm dnia i nocy był najbardziej stałym rytmem, niezakłócanym przez światło elektryczne. W  ostatnich 20 latach, przez powszechne stosowanie w komputerach i smartfonach światła LED - światła niebieskiego -doszło do sytuacji, w której to światło zaburza rytm okołodobowy. Dla prawidłowego zasypiania należy ograniczać kontakt ze światłem wieczorami, a w szczególności ze światłem o barwie niebieskiej, czyli takiej, jaka jest stosowana w urządzeniach elektronicznych.

Brak aktywności fizycznej, wielogodzinna aktywność umysłowa w ciągu dnia, a często również w okresie bezpośrednio poprzedzającym położenie się do snu, nieregularne pory posiłków, praca zmianowa i/lub nieregularny rytm pracy sprawiają, że zaburzenia rytmu okołodobowego snu i czuwania (objawiające się m.in. złą jakością snu i pogorszeniem spraw­ności psychofizycznej w ciągu dnia), należą do częstych problemów zdrowotnych społeczeństwa krajów rozwiniętych.

Hormonalnie w dużej mierze okołodobowy rytm snu i czuwania jest regulowany przez wydzielanie melatoniny, której poziom wraz z wiekiem spada.

Melatonina to  "hormon ciemności" który ma zasadnicze działanie w regulacji zaburzeń rytmów okołodobowych. U człowieka, podobnie jak i u innych kręgowców, melatonina jest produkowana głównie w szyszynce. Niezależ­nie od tego, jaki tryb życia prowadzi dany gatunek: nocny, dzienny czy mieszany, szyszynkowa melatonina jest produkowana w rytmie okołodobowym, z wysokimi poziomami w nocy (w ciemności) i niskimi w dzień, stąd nazwa "hormon ciemnoś­ci". U człowieka, w standardowych warunkach oświetlenia, początek wydzielania melatoniny zwykle następuje ok. godziny 21.00-22.00, najwyższe stężenie w osoczu (u dorosłego 60-70 pg/ml) hormon ten osiąga między 2.00 a 4.00, a wydzielanie ulega zahamowaniu ok. 7.00-9.00. Ponieważ zmieniająca się sezonowo długość nocy (czyli ciemności panującej w naturze) wyznacza czas trwania podwyższonej biosyntezy melatoniny szyszynkowej, wydzielana do krwi melatonina jest dla tkanek i narządów źródłem informacji o długości dnia i nocy. Hormon ten pełni zatem rolę "naturalnego kalendarza".

U wielu kręgowców melatonina odgrywa ważną rolę w regulacji rytmiki około­dobowej. Chronometraż (przebieg w czasie) okołodobowego rytmu melatoniny jest sterowany przez centralny zegar okołodobowy zlokalizowany w SCN i jest uważany za najbardziej wiarygodny wskaźnik pracy tego zegara. Może on jednak być zaburzony przez warunki świetlne otoczenia, a także przez toczący się w organizmie proces zapalny i, w mniejszym stopniu, przez pozycję ciała. Melatonina uczestniczy w synchronizacji rytmów okołodobowych, w tym przede wszystkim rytmu gotowości do snu i rytmu temperatury głębokiej ciała.

Niestety, wraz z wiekiem, spada poziom melatoniny i powoduje to zaburzenia naszego okołodobowego rytmu snu i czuwania, co przekłada się na problemy ze snem.

Rytm dobowy syntezy melatoniny ulega stopniowemu spłaszczeniu wraz z wie­kiem, zwłaszcza po 55 roku życia.  Dlatego też, w przypadku zaburzeń snu u osób w wieku po 55 r.ż., eksperci zalecają stosowanie 5 mg/dziennie dawek melatoniny i nie rekomendują przerw w stosowaniu melatoniny.