Melatonin – Wirkung, Nebenwirkungen und Dosierung


Melatonin ist ein körpereigenes Hormon, welches hauptsächlich in der Zirbeldrüse des Gehirns, auch Epiphyse genannt, ausgeschüttet wird. Sinn und Zweck von Melatonin ist es, den Schlaf zu induzieren und zu regulieren. Wenn man die Nachtruhe und damit zwangsläufig auch die Regeneration verbessern möchte, kann eine Supplementation durchaus Sinn machen!


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Die „innere Uhr“ des Menschen wird auch zirkadianer Rhythmus genannt. Dieser gibt vor, wann wir müde und wann wir wach werden. Melatonin ist dabei der Regulator der uns müde werden lässt. Im Normalfall geschieht das in Abhängigkeit von (Tages-)Lichteinstrahlung. Während der Evolution des Menschen war es die längste Zeit der Fall, dass mit Anbruch der Nacht die Melatoninausschüttung steigt und mit Sonnenaufgang zurück geht. Die Produktion des Hormons wird also durch Licht unterdrückt. Allerdings gewöhnt sich der Körper auch ohne Lichteinfluss an die Ausschüttung zu einer gewissen Uhrzeit. Man bekommt dies beispielsweise zu spüren, wenn man in ein anderes Land reist und dadurch eine Zeitverschiebung erfährt. In den ersten Tagen muss der Körper sich an den neuen Tag-Nacht-Rhytmus gewöhnen. Bekannt ist dieses Phänomen unter dem Namen „Jet-Lag“.


Der zirkadiane Rhythmus. Nachts wird in der Regel am meisten Melatonin ausgeschüttet.


Dem modernen Menschen steht künstliches Licht zur Verfügung. Angefangen von Kerzenlicht über Lampen, bis hin zu Handy- und Computerbildschirmen. Dadurch kann der zirkadiane Rhythmus verschoben oder gestört werden. Personen, die beispielsweise nachts arbeiten, gewöhnen sich daran und müssen dann tagsüber schlafen. Macht man das allerdings ohne Abdunklung des Schlafzimmers, kann die Ruhephase durch eine lichtinduzierte Reduktion der Melatoninausschüttung beeinträchtigt werden. Schichtarbeiter sind davon am häufigsten Betroffen.

Unregelmäßiges oder gestörtes Schlafverhalten wird mit einer Vielzahl von gesundheitlichen Problemen in Verbindung gebracht. Die Bandbreite reicht von Reizbarkeit, erhöhter Körperfettzunahme, Konzentrationsschwierigkeiten und Erschöpfung, bis hin zu Depressionen, Paranoia und Halluzinationen. Im Sportbereich ist ein gesunder Schlaf weiterhin essentiell für die Regeneration der Muskeln. Nur mit ausreichend Schlaf können sie optimale Leistungen vollbringen.


Der Muskel wächst in der Regenerationsphase, das ist seit langem bekannt.


Die körpereigene Produktion von Melatonin startet bei der Aminosäure L-Tryptophan, welche erst zu 5-Hydroxytryptophan (5-HTP) umgewandelt wird. 5-HTP wird dann in einem weiteren Schritt zu Serotonin konvertiert, welches dann über weitere Zwischenprodukte zu Melatonin umgebaut wird. Für all diese Prozesse sind gewisse Enzyme nötig [1]. Studien haben gezeigt, dass die erhöhte Aufnahme von L-Tryptophan nicht automatisch zu mehr Melatonin führt, da die Menge der Enzyme vorgibt, wie viel davon letztendlich umgesetzt werden kann [2].

Melatonin ist eines der wenigen Hormone, welche ohne großartige Modifizierungen der Struktur oral verfügbar sind. Die meisten Hormone werden im Zuge der Verdauung zerstört und können daher nicht in die Blutbahn gelangen oder werden spätestens in der Leber abgebaut, was sie unwirksam macht. Manche von ihnen können chemisch verändert werden, was sie vor dem Abbau in der Leber schützt. Allerdings führt das meist zu einer erhöhten Belastung für die Gesundheit des Organs. Melatonin jedoch schafft es bei oraler Einnahme bis zum Wirkungsort zu gelangen [3]. Daher bietet sich eine direkte Einnahme des Hormons an.

Studien an Personen, die für zwei bis sieben Tage auf ein starkes Kaloriendefizit gesetzt wurden, fanden heraus, dass der Melatoninspiegel durch die Diät um bis zu 20 Prozent reduziert sein kann. Es wird angenommen, dass dies ein Nebeneffekt der geringen Kohlenhydrataufnahme ist, da eine Verabreichung von 0,5 Gramm Glukose pro Kilo Körpergewicht den Blutspiegel wiederherstellen konnte. Man nimmt an, dass die Zellen der Zirbeldrüse Glukose benötigen, um Melatonin zu produzieren [4, 5, 6]. Das könnte einer der Gründe sein, weshalb Menschen in langen und strengen Diätphasen unter reduzierter Schlafdauer und -qualität leiden.

Weiterhin scheint die Melatoninausschütting nach der Pubertät langsam zurück zu gehen. Aus diesem Grund schlafen ältere Menschen kürzer als junge Menschen [7]. Da einige Gemüse und Früchte natürliche Mengen des Hormons enthalten, ist die körpereigene Ausschüttung bei einer pflanzenbasierten Ernährung oftmals etwas geringer. Der Körper muss geringere Mengen produzieren, um einen gewissen Blutspiegel aufrecht zu erhalten [8, 9]. Beispiele für melatoninreiche Lebensmittel sind Tomaten, Walnüsse, Getreide (Roggen und Gerste), Erdbeeren, Oliven, Milch, Wein und Bier.


Melatonin steckt unter anderem in Tomaten.


Im Vergleich zu anderen Hormonen unterscheidet Melatonin weiterhin, dass die exogene Zufuhr nicht zu einer Unterdrückung der körpereigenen Produktion führt [10]. Die Regulation der Hormonproduktion funktioniert in der Regel über einen negativen Feedback-Mechanismus. Ist der Blutspiegel eines Hormons ausreichend hoch, wird dies durch Rezeptoren registriert, woraufhin der Körper die Produktion drosselt beziehungsweise einstellt. Nimmt man Hormone nun von außen auf, sei es oral, über Spritzen, Pflaster oder sonstiges, nimmt der Körper das wahr und stellt die eigene Herstellung ein. Führt man beispielsweise von außen Testosteron zu, hört der Körper auf das Hormon selbst zu produzieren. Nach dem Absetzen dauert es eine ganze Weile, bis er wieder damit beginnt. In manchen Fällen bleibt die Synthese trotz Wiederherstellungsmaßnahmen eingeschränkt. Beim Melatonin hingegen führt die Einnahme zu keiner dauerhaften Einschränkung der eigenen Ausschüttungsrate [10, 11].


Wirkung

Melatonin in Form von Kapseln oder Tabletten kann dafür verwendet werden, die Dauer bis zum Einschlafen zu reduzieren. Besonders hilfreich ist dies im Falle eines veränderten Tagesrhythmus, wie es bei Schichtarbeitern oder Jet-Lag der Fall ist. Die Halbwertszeit von Melatonin ist allerdings recht gering, weshalb es in üblichen Dosierungen in der Regel keinen Effekt auf die Schlafdauer hat.


Dosierung und Einnahme

Melatonin kann sowohl akut als auch langfristig eingenommen werden. In den meisten Fällen reicht es jedoch aus, wenn man es nur dann benutzt, wenn man akute Probleme beim Einschlafen hat, zum Beispiel bei Jet-Lag oder während einer strengen Diät. Gängige Dosierungen liegen im Bereich von 0,5 bis 3 mg pro Portion. Wir haben allerdings schon Schlafprodukte mit bis zu 8 mg getestet. Studien haben gezeigt, dass geringere Dosierungen von unter 1 mg oftmals genauso effektiv oder sogar effektiver sind wie höhere Dosierungen [12, 13, 14]. Grund dafür kann sein, dass der Körper über eine begrenzte Zahl an Melatoninrezeptoren verfügt. Sind alle Rezeptoren abgesättigt, bringt eine höhere Dosierung keinen Mehrwert. In der Praxis hat sich gezeigt, dass man am besten mit einer geringen Dosierung von 0,5 bis 1 mg, 30 bis 60 Minuten vor dem Schlafen gehen startet und sich bei Bedarf hocharbeitet. Wenn 5 mg nicht zum gewünschten Effekt führen, dann bringt eine noch höhere Dosierung in der Regel keinen Mehrwert. Weniger ist manchmal mehr!

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Rechtslage als Nahrungsergänzungsmittel

In Deutschland sind Dosierungen bis 0,5 mg pro Portion als Nahrungsergänzungsmittel zulässig. Mengen zwischen 0,5 und 5 mg gelten als Funktionsarzneimittel im Sinne des § 2 Abs. 1 Nr. 2 a) Arzneimittelgesetz. Produkte mit höheren Dosierungen können allerdings legal aus dem Ausland bezogen werden.


Sicherheit und Nebenwirkung

Die Einnahme von Melatonin als Nahrungsergänzungsmittel ist vergleichsweise sicher. In Studien führten akute Einnahmen von bis zu 240 mg zu keinerlei toxischen Effekten [21]. Bei älteren Menschen mit Schlaflosigkeit zeigte eine 6-monatige Einnahme von 2 mg keinerlei Nebenwirkungen [22]. Auch Kindern mit Schlafstörungen tolerierten eine Langzeiteinnahme von 5 mg am Tag ohne Probleme [23]. Es sind nur wenige Interaktionen mit bestimmten Arzneimitteln bekannt, die im Bedarfsfall mit dem Arzt abgesprochen werden sollten. Bei Diabetikern kann die Einnahme zu einem höheren Blutzuckerspiegel führen. Diabetiker sollten ihren Blutzucker aber generell im Auge behalten.


Interaktionen mit anderen Nährstoffen

Nun werden wir einige relevante Nährstoffe vorstellen, die im Körper zu Wechselwirkungen mit Melatonin führen.

Koffein

Da Koffein wach macht und Melatonin müde, sollte man meinen, dass beide über gegensätzliche Mechanismen wirken und Melatonin daher dem Koffein entgegenwirkt. Tatsächlich aber blockiert Koffein die Adenosinrezeptoren, ein Botenstoff, der dem Körper Erschöpfung anzeigt und so das Gehirn vor Überanstrengung schützt. Sind diese Rezeptoren durch Koffein belegt, kann Adenosin nicht mehr andocken und die Erschöpfung wird nicht mehr angezeigt. Melatonin wirkt jedoch an eigenen Rezeptoren. Allerdings werden beide Stoffe über dieselben Enzyme verstoffwechselt. Sie müssen sich die Enzyme also teilen [15]. Die zeitgleiche Aufnahme kann dazu führen, dass beide Stoffe weniger schnell verarbeitet werden können.  

L-Tryptophan und 5-HTP

Wie wir bereits geklärt haben, dienen L-Tryptophan und 5-HTP als Vorstufen für die Melatoninsynthese. Da der Körper aber nicht unendlich viel Melatonin produzieren möchte, hemmt Melatonin die Enzyme, die für die Umwandlung von Tryptophan über Serotonin in Melatonin verantwortlich sind [16]. Dadurch steht dem Körper mehr freies Tryptophan zur Verfügung, allerdings auch weniger Serotonin.


So wird Melatonin aus Tryptophan hergestellt.


Grüntee

Epigallocatechin Gallat (EGCG) ist das Hauptwirkstoff in grünem Tee und für viele seiner gesundheitlichen und metabolischen Vorteile verantwortlich. In Zellstudien konnte gezeigt werden, dass die Wirkung der beiden gegen DNA-induzierte Oxidation jeweils niedriger war, wenn beide Stoffe zusammen verwendet wurden. Dennoch wirkte die Kombination aus beiden Stoffen immer noch stärker als beide Stoffe in Isolation [17].


Melatonin und Training

Wie bereits angesprochen, kann Melatonin im Fall der Fälle dafür sorgen, dass man schneller einschläft und einem somit die nächtliche Regenerationsphase sichert. Das wird schlussendlich auch der muskulären Leistungsfähigkeit zugute kommen. Melatonin hat aber auch gezeigt, dass es sich in Bezug auf die Beschleunigung neuronaler Reparaturprozesse nach Nervenverletzungen und neuroprotektive Effekte mit körperlichem Training ergänzt [18, 19]. Weiterhin deuten Versuche an Mäusen darauf hin, dass die Kombination aus physikalischer Beanspruchung und Melatonin das Risiko und Fortschreiten von Alzheimer minimieren kann [20]. Außerdem kann Melatonin, gepaart mit Training, den Gehalt an Coenzym Q9 im Gehirn steigern, dem Präkursor von Coenzym Q10 [19].


Fazit

Melatonin ist ein Hormon, welches normalerweise vom Körper selbst ausgeschüttet wird und uns müde werden lässt. Damit leitet es unsere nächtliche Ruhephase ein. Gesteuert wird die Melatoninproduktion über die Einstrahlung von Licht. In unserer heutigen Gesellschaft scheinen allerdings auch in der Nacht viele Lichter und einige Menschen müssen in der Nacht arbeiten. Daher kann die körpereigene Produktion von Melatonin durcheinander geraten.

Glücklicherweise kann man Melatonin oral zu sich nehmen und somit eine gestörte Synthese ersetzen. Besonders in akuten Fällen von Schlaflosigkeit kann es so helfen, den Schlaf einzuleiten. Da Schlaf gerade im Sport entscheidend für die Regeneration ist, macht es Sinn, für den Fall der Fälle immer ein gutes Melatoninprodukt zur Hand zu haben.


  1. Bernard, Marianne, et al. „Melatonin synthesis pathway: circadian regulation of the genes encoding the key enzymes in the chicken pineal gland and retina.“ Reproduction Nutrition Development 39.3 (1999): 325-334.
  2. Kollmann, M. T., et al. „Effects of tryptophan supplementation on plasma tryptophan and related hormone levels in heifers and dairy cows.“ Domestic animal endocrinology 34.1 (2008): 14-24.
  3. DeMuro, Rob L., et al. „The absolute bioavailability of oral melatonin.“ The Journal of Clinical Pharmacology 40.7 (2000): 781-784.
  4. Michalsen, A., et al. „Effects of short-term modified fasting on sleep patterns and daytime vigilance in non-obese subjects: results of a pilot study.“ Annals of nutrition and metabolism 47.5 (2003): 194-200.
  5. Röjdmark, Sven, Stephan Rössner, and Lennart Wetterberg. „Effect of short-term fasting on nocturnal melatonin secretion in obesity.“ Metabolism-Clinical and Experimental 41.10 (1992): 1106-1109.
  6. Röjdmark, S., and L. Wetterberg. „Short‐term fasting inhibits the nocturnal melatonin secretion in healthy man.“ Clinical endocrinology 30.4 (1989): 451-457.
  7. Dijk, Derk-Jan, and Jeanne F. Duffy. „Circadian regulation of human sleep and age-related changes in its timing, consolidation and EEG characteristics.“ Annals of medicine 31.2 (1999): 130-140.
  8. Tan, Dun-Xian, et al. „Functional roles of melatonin in plants, and perspectives in nutritional and agricultural science.“ Journal of experimental botany 63.2 (2011): 577-597.
  9. Nagata, Chisato, et al. „Association of vegetable intake with urinary 6-sulfatoxymelatonin level.“ Cancer Epidemiology and Prevention Biomarkers 14.5 (2005): 1333-1335.
  10. Matsumoto, Miki, et al. „The amplitude of endogenous melatonin production is not affected by melatonin treatment in humans.“ Journal of pineal research 22.1 (1997): 42-44.
  11. Wright, J., et al. „The effects of exogenous melatonin on endocrine function in man.“ Clinical endocrinology 24.4 (1986): 375-382.
  12. Mundey, Kavita, et al. „Phase-dependent treatment of delayed sleep phase syndrome with melatonin.“ Sleep 28.10 (2005): 1271-1278.
  13. Zhdanova, Irina V., et al. „Melatonin treatment for age-related insomnia.“ The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism86.10 (2001): 4727-4730.
  14. Lewy, Alfred J., et al. „Low, but not high, doses of melatonin entrained a free-running blind person with a long circadian period.“ Chronobiology international 19.3 (2002): 649-658.
  15. Härtter, Sebastian, et al. „Effects of caffeine intake on the pharmacokinetics of melatonin, a probe drug for CYP1A2 activity.“ British journal of clinical pharmacology 56.6 (2003): 679-682.
  16. Walsh, H. A., S. Daya, and C. G. Whiteley. „Mode or inhibition or rat liver tryptophan 2, 3‐dioxygenase by melatonin.“ Journal of pineal research 16.4 (1994): 188-192.
  17. Romero, Alejandro, et al. „Synergistic neuroprotective effect of combined low concentrations of galantamine and melatonin against oxidative stress in SH‐SY5Y neuroblastoma cells.“ Journal of pineal research 49.2 (2010): 141-148.
  18. Park, Kanghui, et al. „Synergistic effect of melatonin on exercise‐induced neuronal reconstruction and functional recovery in a spinal cord injury animal model.“ Journal of pineal research 48.3 (2010): 270-281.
  19. García-Mesa, Yoelvis, et al. „Melatonin plus physical exercise are highly neuroprotective in the 3xTg-AD mouse.“ Neurobiology of aging 33.6 (2012): 1124-e13.
  20. Oddo, Salvatore, et al. „Triple-transgenic model of Alzheimer’s disease with plaques and tangles: intracellular Aβ and synaptic dysfunction.“ Neuron 39.3 (2003): 409-421.
  21. Waldhauser, Franz, et al. „A pharmacological dose of melatonin increases PRL levels in males without altering those of GH, LH, FSH, TSH, testosterone or cortisol.“ Neuroendocrinology 46.2 (1987): 125-130.
  22. Wade, Alan G., et al. „Nightly treatment of primary insomnia with prolonged release melatonin for 6 months: a randomized placebo controlled trial on age and endogenous melatonin as predictors of efficacy and safety.“ BMC medicine 8.1 (2010): 51.
  23. Carr, Roxanne, et al. „Long‐term effectiveness outcome of melatonin therapy in children with treatment‐resistant circadian rhythm sleep disorders.“ Journal of pineal research 43.4 (2007): 351-359.

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