Uykuyu düzenleyen, homeostatik uyku dürtüsü ve biyolojik saat (sirkadiyen ritim) olmak üzere, başlıca iki ritim vardır. Peki bu ritimler nasıl işler?
Homeostatik uyku dürtüsü, tüm gün aktiftir. Fizyolojik yorgunluğumuza ve kandaki adenozin değerine bağlıdır. Adenozin, adından da anımsatabileceği gibi DNA'larımızı oluşturan Adenin nükleotidinden oluşur yani vücudumuzun bir maddesidir. Bu madde, uyanık kaldığımız süre boyunca kanda birikmeye devam eder ve Adenozin reseptörlerine bağlanır. Belli bir seviyeye ulaştığında ise halsizlik ve uyku hali baş gösterir. Uyuduğumuzda ise bu reseptörler boşalır.
Örneğin kafein de adenozin reseptörlerine bağlanır. Adenozinler, kafeinlerin adenozin reseptörlerini işgali sonucu, bu reseptörlere bağlanamazlar ve halsizliği başlatamazlar. Böylece uyku hali ertelenebilir.
Biyolojik saat ise günün belli zamanlarında bizi uyarır. Saat işleyişi, hipotalamusta bulunan
suprakiazmatik adı verilen çekirdekte gerçekleşir. Bu çekirdeğin, optik kiazmayla yani görmeyle ilgili sinirlerin çakıştığı bir kavşakla bağlantısı vardır. Bu nedenle dış dünyadan gelen ışıktan etkilenir. Işığa göre, çekirdekte, protein sentezinin gerçekleştiği bir
döngü başlar. Bu döngüde
saat genleri ve
saat proteinleri kullanılır.
Bu ritimler birlikte etkileşime girerek uyku döngüsünü oluşturur.