Melatonin ist ein natürliches Hormon, welches bei fast allen bisher untersuchten Lebensformen vorkommt und überwiegend in der Zirbeldrüse produziert wird.
In einem bestimmten Tagesrhythmus ins Blut abgegeben, «informiert» es auf diese Weise den gesamten Körper über die circadiane (tagesrhythmische) Phasenlage. Insbesondere wird auf diesem Wege die innere Uhr täglich aufs Neue synchronisiert.
Die Produktion von Melatonin erfolgt hauptsächlich während der Nacht, tagsüber hingegen wird kaum Melatonin gebildet. Neben dieser circadianen (täglichen) Rhythmik ergibt sich aufgrund der unterschiedlichen Lichtverhältnisse während der Jahreszeiten auch ein Jahresrhythmus: Im Winter wird Melatonin über einen längeren Zeitraum produziert und ins Blut abgegeben als im Sommer.
Zwischen dem 1. und 3. Lebensjahr werden die höchsten Melatonin-Konzentrationen erreicht, danach nimmt die Produktion stetig ab. Ältere Menschen haben demzufolge nachts nicht mehr so hohe Werte wie junge Menschen, bei denen man einen etwa 8–10fachen Anstieg der Melatonin-Werte während der Nacht beobachtet. Bei älteren Menschen hingegen steigen die nächtlichen Werte häufig nur sehr spät und für zu kurze Zeit auf das maximal 2-fache des Tageswertes. Dieser geringe Tag-Nacht-Unterschied reicht nicht mehr aus, um dem Körper den Wechsel von Tag und Nacht korrekt zu übermitteln und die innere Uhr zu steuern. Möglicherweise ist dies mit ein Grund für das häufigere Klagen über Schlafstörungen und die damit verbundenen Krankheiten bei älteren Menschen.
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