L'intero ciclo è sotto il controllo dell'ipofisi (una ghiandola situata alla base del cervello, che fabbrica gli ormoni necessari all'ovulazione), e dell'ipotalamo (anch'esso situato nel cervello, che regola la produzione degli ormoni da parte dell'ipofisi). Il ciclo mestruale dura in media 28 giorni e si divide in due fasi. Nella prima fase, che va dal primo al 14° giorno del ciclo, l'ipofisi produce due ormoni, l'FSH (follicolo-stimolante) e l'LH (luteinizzante). Il primo serve a far giungere a maturazione il follicolo, una specie di sacchetto contenente la cellula uovo, e a stimolare lo stesso follicolo a produrre gli estrogeni (gli ormoni che rigenerano la mucosa uterina sfaldatasi dopo l'ultima mestruazione, e che stimolano l'ipofisi a produrre l'LH).

È proprio l'elevata concentrazione dell'ormone luteinizzante a provocare l'ovulazione: il follicolo scoppia facendo fuoriuscire la cellula uovo che entra nelle tube di Falloppio (piccoli condotti che collegano l'ovaio all'utero) ed è pronta ad essere fecondata da uno spermatozoo. Nella seconda fase del ciclo mestruale, nel caso sia avvenuta la fecondazione, la parte del follicolo che è rimasta nell'ovaio (il corpo luteo) inizia a produrre, oltre agli estrogeni, anche un altro ormone, il progesterone: quest'ultimo prepara la mucosa dell'utero a ricevere l'uovo fecondato, favorendo l'immagazzinamento di sostanze nutritive e un maggior afflusso di sangue.

Nel caso invece l'uovo non sia stato fecondato, il corpo luteo degenera e cessa la produzione di ormoni. Parte della mucosa uterina si stacca e viene espulsa assieme all'ovulo non fecondato, dando origine ad una perdita di sangue che dura alcuni giorni e che non è altro che la mestruazione.

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