حتی زمانی که کاری انجام نمی دهیم و یا توجهی به ساعت نداریم، باز هم بدنمان بر اساس ساعت خود کار می کند.

ساعت زیستی، ساعت زیست‌شناختی، یا ساعت بدن یک چرخهٔ تقریباً 24 ساعته در فرایندهای زیست‌شیمیایی، فیزیولوژیکی، یا رفتاری موجودات زنده، شامل گیاهان، جانوران، قارچ‌ها و سیانوباکتری‌ها است. اختلال در ساعت زیست‌شناختی انسان می‌تواند زمینه‌ساز بیماری‌های بسیاری شود.

سیستم ساعت زیستی، ریتم بدن ما در شبانه روز را کنترل می کند. به این ترتیب سیستم ساعت زیستی چرخه ای تقریباً 24 ساعته است که  تغییرات جسمی، روانی و رفتاری در آن یافت می شود. برای بسیاری از عملکردها و فعالیت های فیزیولوژیکی ما مانند دمای بدن، هوشیاری، سطوح انتقال دهنده های عصبی و غیره ریتم روزانه وجود دارد.

سیستم ساعت زیستی تنها مختص انسان نیست و در بیشتر موجودات زنده از انسان گرفته بلکه در مگس های میوه، گیاهان و حتی میکروب های کوچک هم وجود دارد. سیستم ساعت زیستی الگوی خواب ما را تعیین می کند و به خستگی زیاد و تغییرات ناشی از پروازهای طولانی ربط دارد.

هنگامی که با هواپیما از چند منطقه جغرافیایی عبور می کنیم ساعت بدنمان از ساعت مچی مان انحراف پیدا می کند. «از دست دادن» و یا «به دست آوردن» زمان در طول مسافرت هوایی می تواند به بدنمان حس گیجی بدهد، به خصوص اگر انتظار نور روز را داشته باشد در حالی که هوا تاریک است و یا برعکس. در نهایت بدنمان قادر به تنظیم ریتم شبانه روزی خود با محیط جدید است. اما سفر بازگشت دوباره آن را مختل می کند و به تنظیم مجدد نیاز است. حتی اگر در یک غار تاریک زندگی کنیم و ندانیم چه زمانی از شبانه روز است، باز هم این چرخه تقریباً 24 ساعته وجود دارد.

ساعت زیستی مانند ساعت عادی از چرخ دنده تشکیل نشده، بلکه از گروه هایی از مولکول های در حال تعامل در داخل سلول های سراسر بدن تشکیل شده. یک ساعت فرمانده هم همه چیز را هماهنگ نگه می دارد. در مهره داران، از جمله انسان ها، این ساعت در مغز واقع شده.

ساعت زیستی چرخه های خواب و بیداری ما را هدایت می کند

دانشمندان علوم اعصاب به طور دقیق نمی دانند که مغز انسان چگونه رد زمان را می گیرد، اما می دانند که چند منطقه مختلف مغز درگیر آن هستند. یکی از این مناطق احتمالی بخشی از هیپوتالاموس به نام هسته سوپراچیازماتیک (suprachiasmatic)  است.

ساعت زیستی بدن تا حدی به خاطر عوامل داخلی، از جمله ژن های متعدد و پروتئین هایی که تولید می کنند کار می کند. در سال 2006، محققان دانشگاه کالیفرنیا کشف کردند که پروتئینی به نام CLOCK یک جزء اساسی در هدایت ریتم شبانه روزی در انسان، مگس های میوه، موش، قارچ ها و دیگر موجودات زنده است. متعادل کننده CLOCK ژنی به نام SIRT1 است که استفاده از انرژی در سلول ها را حس می کند. آشفتگی در موازنه CLOCK-SIRT1 می تواند به اختلالات خواب و افزایش گرسنگی منجر شود. اگر پروتئین ها به شکلی مزمن به همین حالت نامتعادل باقی بمانند این وضعیت می تواند به چاقی کمک کند.

ساعت زیستی از سیگنال های محیط -در درجه اول نور و تاریکی نیز تأثیر می پذیرد. هسته سوپراچیازماتیک (SCN) درست در بالای اعصاب بینایی واقع شده و اطلاعات را از چشم ها به مغز انتقال می دهد. بنابراین به خاطر موقعیت قرارگیری برای دریافت اطلاعات در زمینه مقدار نور ورودی ایده آل است. وقتی که نور کمتری وجود دارد، نظیر نور بعد از غروب آفتاب، SCN مغز را راهنمایی می کند تا ملاتونین بیشتری تولید کند. ملاتونین هورمونی است که باعث می شود فرد خواب آلوده شود. به این ترتیب است که ساعت زیستی چرخه های خواب و بیداری ما را هدایت می کند.

تحقیقاتی که به وسیله مؤسسه ملی بهداشت آمریکا انجام شده نشان داده ریتم شبانه روزی بدن ما بر تولید هورمون، گرسنگی، بازسازی سلولی و دمای بدن تأثیر می گذارد و با چاقی، افسردگی و اختلالات خلقی فصلی مرتبط است.

درک ساعت زیستی ممکن است بتواند به محققان درباره درمان اختلالات خواب، افسردگی و حتی سرطان کمک کند.