Dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesiyle oluşan gündüz ve gece döngüsü, fizyolojimize çok fazla etki etmektedir.
Sirkadiyen (“yaklaşık bir gün” anlamına gelen Latin circa diem'den), organizmaların çevresel değişimleri önceden tahmin etmesini sağlamak (örneğin besinlerin mevcudiyeti veya avcıların faaliyeti gibi) için organizmaların davranışlarını ve fizyolojilerini doğru zamana uyarlayabilmeleri için geliştirilmiştir.
Tüm serbest yaşayan organizmalar, Dünya'nın dönüşünün ürettiği 24 saat aydınlık ve karanlık döngü tarafından düzenlenir. Memelilerde, vücuttaki fizyolojik ve biyokimyasal işlemlerin düzenlenmesi için sirkadiyen ritimler çok önemlidir.
Optik sinirlerden içinden geçen ışık sinyalleri, saati ayarlamak ve çeşitli davranışsal çıktıları senkronize etmek için işaret verir. Uyku ve sirkadyen ritm, enerji metabolizması regülasyonunda temel bileşenlerdir.
Şaşırtıcı bir şekilde biyolojik fonksiyonların çoğu sirkadiyen saat tarafından kontrol edilir. İster beslenmek, dinlenmek, uyumak, isterse egzersiz yapmak olsun, yaşamı düzenleyen 24 saatlik döngü, vücudun metabolizması ile yakından ilişkilidir.
Üç tip sirkadyen vardır. Bunlar sabah, gün ortası ve gece olarak sınıflandırılmaktadır. Sabah tipi sirkadyene sahip bireyler erken kalkar, gün ortası tipi sirkadyene sahip bireyler gün içerisinde kestirme yaparlar ve gece tipi sirkadyene sahip bireyler ise gece geç saate kadar uyanık kalırlar.
Sirkadyen farklılıkları genellikle kalıtsaldır ancak çevresel ve kültürel olarak da değişebilmektedir. Organizmanın otonom işleyişi ile ilgili olan ve değişmeyen sirkadyen ritmin bozulması pek çok metabolik bozukluk için zemin hazırlamaktadır.
Son zamanlarda, Marcheva ve ark. saat bileşenlerinin bozulmasının diyabete yol açtığını bildirmiştir. Uyku ve sirkadyen ritm, enerji metabolizması regülasyonunda temel bileşenlerdir. Uyku ve sirkadyen ritm enerji metabolizması üzerine direkt etkilidir ve obezite, diyabet, gibi sıklıkla görülen temel sağlık sorunlarının altında yatan mekanizma olarak rol oynamaktadırlar.
Ayrıca sirkadiyen ritimlerin bozulması, kanser, metabolik sendrom gelişiminde de rol oynar. Beslenme, büyüme, yaşamın sürdürülmesi ve sağlığın korunması için besinlerin kullanılmasıdır. Beslenme insan gereksinmesinin başında gelir. Bu gereksinmenin dengeli bir şekilde karşılanması için sirkadyen ritimin düzenli olması önemlidir. Sirkadiyen ritmin düzeninin korunmasında da en önemli noktalardan birisi uykudur.
Çalışmalar, uyku yoksunluğu sonrasında artmış besin alımı ve artmış atıştırmalık alımı ile karbonhidrat ve yağ alımının yükseldiğini göstermektedir. Kısa uyku süresinin besin alımı üzerine etkili hormonlar olan leptin ve ghrelin konsantrasyonlarında değişikliğe sebep olarak enerji dengesini etkilediği görülmektedir.
Çalışmalar, kalitesiz ve yetersiz uyku sonrasında besin tüketiminde ve atıştırmalıkların tüketiminde artış olduğunu; aynı zamanda karbonhidrat ve yağ alımının yükseldiğini göstermektedir.
Hem kesitsel hem de epidemiyolojik çalışmalar, daha az uyuyan kişilerin enerji içeriği daha yoğun olan besinleri (rafine karbonhidratlar ve yağdan zengin gıdalar gibi) seçtikleri, aynı zamanda daha az sebze yedikleri ve düzensiz öğün saatlerine sahip oldukları ortaya koymuştur. Diğer yandan, yeterli uyku süresi ise dengeli bir diyet gibi birçok sağlıklı davranışı pozitif bir şekilde etkilemektedir. Bu etkiler çocuklarda, ergenlerde ve yetişkinlerde gösterilmiştir.
Daha az uyuyan insanlar; kalorinin fazlasının yağdan ve karbonhidrattan geldiği yüksek enerjili gıdalara yönelirken, yeterli uyuyan insanların daha çok sebze meyve tükettikleri ve daha düzgün bir şekilde ara öğün yaptıkları görülmüştür. Sirkadyen ritm ve metabolik süreçler arasındaki senkronizasyon enerji dengesi regülasyonu ve vücut ağırlığı kontrolü üzerinde önemli rol oynamaktadır.