Der Menstruationszyklus besteht aus 2 Zyklen, die parallel ablaufen.
Er besteht aus dem ovariellen Zyklus, der sich in den Eierstöcken abspielt und aus zyklischen Veränderungen der Gebärmutterschleimhaut (Endometrium). Diese kleidet die Gebärmutter von innen aus.
Ein Zyklus dauert durchschnittlich 28 Tage: In den Eierstöcken kann der Zyklus in zwei Hälften unterteilt werden. Die erste Zyklushälfte, also die ersten 14 Tage, nennt man Follikelphase. Hier reifen die Follikel bis zum Eisprung (Ovulation) heran. Daran schließt sich die zweite Zyklushälfte an, die sogenannte Lutealphase. Diese wird durch die Hormone des Gelbkörpers (Corpus luteum) bestimmt.
Als Reaktion auf die hormonellen Veränderungen in den Eierstöcken verändert sich auch das Endometrium. Das Endometrium lässt sich in zwei Schichten unterteilen. Das Stratum basale („Basalis“) ist hormonunabhängig und dient der Regeneration der Schleimhaut nach der Menstruation. Das Stratum functionalis („Funktionalis“) ist hormonabhängig und wird zyklisch abgestoßen. Dieser Vorgang wird auch als Desquamation bezeichnet. In der Folge kommt es zur Menstruation („Regelblutung“), bei der die abgestoßene Schleimhaut und Blut ausgestoßen werden.
Der erste Tag des Menstruationszyklus ist durch die Menstruation definiert und stellt die erste Phase des uterinen Zyklus dar. Auf die Menstruation folgt die Proliferation. Es kommt zu einem Wachstum der Gebärmutterschleimhaut.
In der zweiten Hälfte des Zyklus verändert sich das Endometrium, um sich auf die Einnistung einer befruchteten Eizelle vorzubereiten. Geschieht dies nicht, wird die Schleimhaut wieder abgestoßen und der Zyklus beginnt von neuem. Kommt es zu einer Einnistung spricht man von einer Schwangerschaft. Während und eine Zeit nach der Schwangerschaft (abhängig von der Stillzeit) kommt es zu keiner Menstruation.
A: Die pulsatile Ausschüttung des Gonadotropin-Releasing-Hormons (GnRH) veranlasst die Adenohypophyse zur Ausschüttung des follikelstimulierenden Hormons (FSH) und des luteinisierenden Hormons (LH) (1). Diese wirken auf die Eierstöcke: Das FSH als follikelstimulierendes Hormon sorgt dafür, dass mehrere Follikel heranreifen (2). Ein Follikel besteht aus einer Eizelle, die von Theca- und Granulosazellen umgeben ist (3). Zu Beginn der Follikelphase führt die Bindung von LH an die Thekazellen zur Bildung von Androstendion (4). Die Granulosazellen besitzen das Enzym Aromatase und können so Androstendion in Östradiol umwandeln (5). Das von den Follikeln produzierte Östradiol sorgt für den Aufbau des Endometriums nach der Menstruation (6). Weiterhin führt es über eine negative Rückkopplung zu einer Abnahme der GnRH-Pulse und einer verminderten Ausschüttung von LH und vor allem von FSH (7).
B: Durch die abnehmende Stimulation der Follikel durch FSH (7) treten die Follikel nun in eine Art „Wettbewerb“, sodass ein Follikel selektiert wird (8). Da die FSH- Sekretion abnimmt, wird der Follikel selektiert, der die meisten FSH-Rezeptoren aufweist (9). Alle anderen Follikel gehen zugrunde (10). Nur der dominante Follikel überlebt (dies geschieht um den 10. Tag des Menstruationszyklus).
Der dominante Follikel kann mehr Östradiol produzieren (11). Dies führt dazu, dass ab einem bestimmten Schwellenwert die negative Rückkopplung der Östrogene in eine positive Rückkopplung übergeht (12). Dadurch erhöht der Hypothalamus seine Sekretionspulse, wodurch FSH und LH (13) ansteigen (in der Graphik ist nur der Anstieg von LH durch einen dickeren Pfeil dargestellt). Durch den starken LH-Anstieg kommt es um den 14. Tag zur Ovulation (Eisprung) (14).
Aus den Resten des Follikelepithels entsteht der Gelbkörper, auch Corpus luteum genannt. Dieser besteht aus luteinisierten Theka- und Granulosazellen (Thecalutein- und Granulosaluteinzellen), die ihre gelbe Farbe dadurch erhalten, dass die Zellen sehr viel Cholesterin in Form von Estern einlagern. Die Lipideinlagerung wird als Luteinisierung bezeichnet. Die luteinisierten Granulosazellen bilden unter LH-Stimulation Progesteron. In der zweiten Zyklushälfte dominiert das Progesteron und es wird weniger Östradiol gebildet.
Östradiol sorgt somit in der ersten Zyklushälfte für eine Proliferation des Endometriums. Progesteron bereitet in der zweiten Zyklushälfte das Endometrium auf eine Einnistung der befruchteten Eizelle und eine mögliche Schwangerschaft vor. Die veränderte Gebärmutterschleimhaut wird als Dezidua und der Prozess als Dezidualisierung bezeichnet. Damit sich die befruchtete Eizelle optimal einnisten kann, fördert Progesteron die Ausbildung von Drüsen und die Durchblutung des Endometriums. Weiterhin lagern die Zellen des Endometriums Glycogen, Proteine und Lipide ein.
Progesteron sorgt weiterhin dafür, dass sich der Schleim im Gebärmutterhals (Zervix) verdickt und Spermien sowie Bakterien nicht in die Gebärmutterhöhle eindringen können. Es sorgt dafür, dass die Basaltemperatur in der zweiten Zyklushälfte um 0,5 °C ansteigt.
Durch die negative Rückkopplung liegen in der zweiten Zyklushälfte nur geringe Spiegel von FSH und LH vor. Die Granulosazellen produzieren das Hormon Inhibin, das spezifisch FSH hemmt.
Bei einer ausbleibenden Befruchtung der Eizelle kommt es zu einer Verminderung der Progesteronkonzentration und Abstoßung der Gebärmutterschleimhaut. Diese äußert sich in Form der Menstruation, bei der die Gebärmutterschleimhaut und Blut ausgeschieden werden.
Bei einer Befruchtung der Eizelle bleibt die Progesteronkonzentration erhöht. Somit wird eine weitere Follikelreifung verhindert. Progesteron wird im Corpus luteum für ca. 2-3 Monate weiter produziert. Anschließend wird es in der Plazenta gebildet.
Theca- und Granulosazellen
In den Theca- und Granulosazellen des Ovars spielen Enzyme eine zentrale Rolle bei der Synthese von Steroidhormonen, wobei ihre Aktivitäten maßgeblich durch die gonadotropen Hormone FSH (follikelstimulierendes Hormon) und LH (luteinisierendes Hormon) beeinflusst werden. Diese Prozesse variieren je nach Zyklusphase im Menstruationszyklus. Die Thecazellen sind fähig aus Cholesterin Androstendion und Testosteron zu synthetisieren. Sie besitzen jedoch keine Aromatase und können daher keine Östrogene synthetisieren.
Die Granulosazellen können aus Cholesterin Progesteron synthetisieren. Da ihnen jedoch die 17α-Hydroxylase und
die 17,20-Desmolase fehlen, können sie kein Androstendion synthetisieren.
Das Progesteron diffundiert daher in die Thecazellen und wird in diesen zu Androstendion umgewandelt. Das
Androstendion diffundiert in die Granulosazellen und kann dort über die Aromatase zu Östrogenen umgewandelt werden.
Follikelphase:
Während der frühen Follikelphase stimuliert FSH die Granulosazellen, was zur Bildung von Östrogenen führt. In diesem Stadium erfolgt die Konversion von Androstendion, produziert in den Thecazellen, zu Östradiol in den Granulosazellen. Dies geschieht durch das Enzym Aromatase. Die Östrogenproduktion führt zur Proliferation des Endometriums. Durch die zunächst negative Rückkopplung kommt es weiterhin zu erniedrigten FSH-Spiegeln und somit zu einer Selektion eines dominanten Follikels.
Lutealphase:
Durch die Rückbildung der nicht-dominanten Follikel wird der dominante Follikel vermehrt durch FSH stimuliert und bildet mehr Östradiol. Dies bewirkt in der Mitte des Zyklus eine positive Rückkopplung des Östradiols auf den Hypothalamus und die Hypophyse, was zu einem Anstieg des LH-Spiegels führt. LH sorgt für eine Luteinisierung der Granulosa- und Thecazellen. Durch die LH-Stimulation wird vermehrt Progesteron gebildet, das für die Vorbereitung der Gebärmutterschleimhaut auf eine potenzielle Schwangerschaft entscheidend ist.
Beim Eisprung (Ovulation) wird die reife Eizelle in die Eileiterampulle (Ampulla tubae uterinae) freigesetzt.
Der deutliche Anstieg des LH in der Mitte des Menstruationszyklus führt zum Eisprung. Etwa 24 bis 36 Stunden nach dem LH-Peak platzt der reife Follikel und setzt die reife Eizelle frei. Das freigesetzte Ei wird vom Fimbrientrichter des Eileiters aufgenommen. Ca. 6-24 Stunden nach dem Eisprung kann die Eizelle durch Spermien befruchtet werden.
Nach dem Eisprung bildet sich aus dem geplatzten Follikel das Corpus luteum, das Progesteron produziert, um die Gebärmutterschleimhaut für eine mögliche Schwangerschaft vorzubereiten.
