周期的形成主要是由于调控卵巢功能的上级机构（下丘脑和垂体）与卵巢之间相互作用的结果。在每一个月经周期中，卵巢发生一系列形态和功能变化，包拓卵泡的发育、成熟、排卵、黄体生成以及雌激素、孕激素的周期性分泌变化。这两种性激素的分泌变化导致子宫内膜也经历了一系列形态和功能变化。卵巢的这些变化是由于腺垂体分泌促性腺激素的变化所引起的，而腺垂体的分泌又受到下丘脑激素的控制。此外，卵巢分泌的雌激素和孕激素对腺垂体和下丘脑还可呈现反馈作用以调节它们的活动。总之，月经周期实质上就是下丘脑-垂体-卵巢轴的周期性功能变化的一种外在表现。
每个月经周期中子宫内膜的变化可分为3个阶段。
(一)月经期历时4-5天。由于血液中孕激素和雌激素降到最低水平，同时由于子宫所产生的前列腺素共同导致螺旋动脉痉挛从而瓦解内膜的血液供应。这将引起内膜及其血管坏死脱落，如此造成的出血可将死掉的内膜冲入子宫腔内。另一方面，前列腺素的增多还可导致子宫肌层的收缩，这有助于血液和内膜从子宫腔排出，但也可引起伴随经期出现的痛经。
(二)增殖期（就卵巢的变化而言又称卵泡期）历时约10天，即月经周期第5-14天左右。此期是由于卵泡生长，分泌的雌激素愈来愈多，使血液中雌激素水平逐渐升高，从而对子宫内膜产生修复作用。因此，内膜逐渐生长增厚，子宫腺体也随之生长。
(三)分泌期（就卵巢的变化而言又称黄体期）历时14天左右，即月经周斯第15-28天。这期是由于上一期末，成熟的卵泡排卵后生成黄体，黄体所分泌的孕激素作用于子宫内膜的结果。孕激素能使已增厚的子宫内膜中血管增生、充血，并使子宫腺体扩经弯曲而分泌粘液。这些内膜变化有利于受精卵着床（受孕）。假如这次月经周期中未受孕黄体就会由于得不到有关激素的支持作用而发生萎缩，从而停止分泌孕激素和雌激素。当血液中这两种性激素降到极低水平时，肥厚的子宫内膜由于失激素的支持而发生坏死，出血和脱落，从此开始进入（月）经期。
虽然月经周期的一系列变化在体内是自动形成的，但人的精神心理因素可以通过下生脑影响这种自动性周期变化。例如，剧烈情绪波动、环境改变或怀疑自己受孕等，都可引起月经周期的紊乱。
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