Ovulaţia – emiterea ovulului de către ovar – este cel mai important eveniment al ciclului fertil; ea are loc doar o singură dată într-un moment din ciclu, chiar dacă sunt emise mai multe ovule.

Mecanismul ovulatoriu produce de asemenea doi hormoni ovarieni, estradiol şi progesteron.

Estradiolul este produs numai de catre foliculul care se dezvoltă înainte de ovulaţie; acesta stimulează glandere cervixului iar acestea secretă un anume tip de mucus („mucus cu caracteristici fertile”) care este esenţial pentru ca spermatozoizii să poată străbate cervixul şi să ajungă la ovul. Estradiolul stimulează de asemenea creşterea endometrului căptuşeala uterului.

După ovulaţie, corpul luteal care se formează în urma ruperii foliculului produce progesteron şi estradiol. Progesteronul determină schimbarea bruscă a mucusului care apare imediat după ovulaţie şi defineşte sindromul de Vârf.

De asemenea, progesteronul pregăteşte endometrul pregătit de estrogen pentru implantarea ovulului fertilizat.

În absenţa sarcinii, producerea de estradiol şi progesteron începe să scadă la aproximativ 7 zile după ovulaţie iar aceasta determină desprinderea endometrului sub forma sângerării menstruale 11-16 zile după ovulaţie.

Metoda de Ovulaţie Billings utilizează schimbările în producerea de mucus cervical, aşa cum sunt observate de către femeie, pentru identificarea principalelor evenimente din cadrul ciclului ovulatoriu.

Schimbările ciclice din activitatea ovariană sunt controlate de secreţia a doi hormoni de către glanda pituitară: hormonul de stimulare foliculară (FSH) şi hormonul luteinizat (LH). Producerea acestor hormoni este controlată în schimb de o zonă a creierului numită hipotalamus. Hipotalamusul acţionează ca un computer, analizând semnalele nervoase din alte zone ale creierului, incluzând cele generate de emoţii şi de factori de mediu, precum lumina şi întunericul; de asemenea, el analizează semnalele hormonale generate de ovare şi de alte glande endocrine şi transmise prin fluxul sangvin.

Ciclul ovarian se desfăşoară într-o serie bine ordonată de evenimente. Pe durata ultimei jumătăţi a ciclului precedent, producţia ridicată de estradiol şi progesteron care acţionează prin intermediul hipotalamusului inhibă producerea de FSH şi LH de către glanda pituitară. Scăderea producţiei de estradiol şi progesteron de către corpul luteal la sfârşitul ciclului anulează acest efect de inhibare, iar nivelul de FSH creşte.

Foliculii din ovare au un prag pentru nivelul FSH-ului sub care nu sunt stimulati. Iniţial, valorile FSH-ului se află sub acest prag, dar cresc încet până când pragul este depăşit şi apoi un grup de foliculi este stimulat să crească. Sunt necesare câteva zile de creştere până când foliculii încep să producă estradiol care este secretat în fluxul sangvin şi ajunge la hipotalamus pentru a sa semnalul că pragul a fost atins.

Există de asemenea un nivel intermediar al producţiei de FSH care trebuie să fie depăşit înainte ca un folicul să fie stimulat să producă un răspuns ovulatoriu complet, şi un nivel maxim care nu trebuie depăşit, altfel sunt stimulaţi prea mulţi foliculi şi apar ovulaţii multiple. Nivelul maxim este cu doar 20% peste nivelul de prag şi de aceea este esenţial ca estrogenul produs de foliculi să exercite un control precis prin feedback al producţiei de FSH.

Pe măsură ce foliculul dominant foliculul dominant se îndreaptă către ovulaţie, acesta produce cantităţi din ce în ce mai mari de estradiol. Acest estradiol stimulează producţia de mucus cervical şi de asemenea aduce producţia de FSH sub nivelul de prag, eliminând astfel suportul necesar celorlalţi foliculi care au intrat în cursa pentru ovulaţie.

Scăderea nivelului de FSH declanşează de asemenea un mecanism de maturizare în cadrul foliculului dominant care îl face receptiv la cea de-a doua gonadotrofină pituitară, LH. Nivelurile ridicate de estradiol activează de asemenea un mecanism de feedback pozitiv în hipotalamus, care determină glanda pituitară să producă un val masiv de LH. Acest val masiv de LH este semnalul declanşator care iniţiază ruperea foliculului (ovulaţia) la aproximativ 37 de ore de la începutul valului de LH sau la 17 ore după ce acesta îşi atinge maximul.

Producţia ovariană de estradiol scade brusc în acest interval dinainte de ovulaţie. După ovulaţie, foliculul rupt se transformă în corp luteal şi producţia celui de-al doilea hormon ovarian, progesteronul, creşte rapid împreună cu estradiolul. Progesteronul determină schimbarea bruscă în caracteristici a mucusului cervical care marchează simptomul de Vârf, iar descreşterea lui către sfârşitul ciclului provoacă sângerarea menstruală.

Toate mecanismele de mai sus necesită perioade de timp care sunt practic constante de la ciclu la ciclu şi de la femeie la femeie. Totuşi, creşterea producţiei de FSH până la atingerea pragului şi a nivelurilor intermediare poate fi supusă unor întârzieri. În timpul ciclului normal de 28 de zile, pragul este atins aproximativ în ziua a cincea, dar în cazul femeilor cu cicluri foarte lungi, poate să nu fie atins timp de luni de zile, aproximativ 23 de zile înainte de menstruaţia următoare. Nu apare dezvoltare foliculară până în momentul când este atins pragul şi de aceea se secretă foarte puţin estradiol şi nu este produs mucus. Femeia trece printr-o perioadă cu zile „uscate” succesive.

Dacă femeia nu a ajuns la menopauză sau nu suferă de amenoree permanentă, valorile FSH-ului ajung într-un final să depăşească nivelul de prag şi dezvoltarea foliculară începe. În timpul ciclului normal, creşterea în producţia de FSH peste prag continuă fără întrerupere, astfel încât nivelul intermediar este depăşit în câteva zile şi foliculul dominant primeşte suficientă stimulare pentru a se dezvolta până la ovulaţie, intervalul de timp dintre depăşirea pragului şi ovulaţie fiind de 7-10 zile. Totuşi, creşterea se poate opri înainte ca nivelul intermediar să fie depăşit, iar foliculii rămân într-o stare de stimulare cronică.

Cantităţile de estradiol secretate se stabilizează la niveluri mai mici decât cele ale vârfului pre-ovulatoriu şi sunt suficiente pentru a stimula mucusul cervical cu caracteristici fertile care rămâne constant în timp ce nivelurile de estradiol sunt constante şi până când foliculul dominant este stimulat cu niveluri mai ridicate de estradiol să se dezvolte până la ovulaţie. Estradiolul stimulează endometrul uterin astfel încât poate apărea o sângerare hemoragică determinată de hiper-stimularea estrogenică. Aceasta este de obicei cauza sângerărilor intermenstruale sau a sângerărilor uşoare.

Într-un final, mecanismul de feedback intră în acţiune pentru a ridica valorile FSH-ului peste nivelul intermediar, iar ovulaţia nu întârzie să apară în 7 zile. Înregistrarea zilelor „uscate” sau a fragmentelor de mucus din timpul fazei pre-ovulatorii a ciclurilor prelungite este de fapt o înregistrare faptului că a nivelurile FSH-ului care sunt sub sau respectiv peste nivelul de prag iar foliculii cu estradiol sunt prezenţi sau absenţi.

Odată ce foliculul dominant a fost stimulat să se dezvolte până la ovulaţie, evenimentele care rezultă au loc în intervale de timp fixe. Faza de dezvoltare a foliculului durează 3 zile, perioada dintre vârful producţiei de estradiol şi ovulaţie este de 1,5 zile, iar intervalul de la ovulaţie şi până la următoarea menstruaţie este de 11-16 zile. Scurtarea ultimului interval la mai puţin de 11 zile denotă un ciclu infertil şi o prelungire a acestuia indică sarcină.

Nivelul cel mai ridicat al simptomelor producţiei de mucus cu caracteristici fertile este observat în ziua vârfului de estradiol care precede Vârful simptomului de mucus şi ovulaţia. Schimbarea rapidă care urmează simptomului Vârfului de mucus apare foarte aproape de ziua ovulaţiei şi se datorează producţiei ridicate de progesteron din acest moment. Începerea sângerării menstruale în absenţa sarcinii este foarte predictibilă pe baza acestor evenimente.