Munasarjade tööd reguleerivad kõige otsesemalt ajuripatsi hormoonid FSH ja LH, mille tootmist mõjutab omakorda hüpotaalamuses toodetav gonadoreliising hormoon (GnRH, tuntud ka kui LHRH). GnRH eritub pulsseeruvalt. Kui GnRH pulsatiilsus on madal, domineerib ajuripatsis FSH tootmine. Pulsside sagenemine ja suurem amplituud viivad LH tootmise tõusule ja LH kõrgemale tasemele veres (Balen 2004). PCOS on GnRH pulsid sagedasemad ja suurema amplituudiga, kusjuures pulsside amplituud on normaalse kehakaaluga PCOS-ga patsientidel suurem kui ülekaalulistel patsientidel (Balen 2004). Kuigi GnRH regulatsioon ei veel lõplikult selge, on leitud et olulist rolli omavad dopamiin ja endogeensed opiodid. Mingil määral võib GnRH regulatsiooni mõjutada loote üsasisene kasvukeskkond. Nii on näidatud, et patsientidel, kellel esineb PCOS viriliseeriva kaasasündinud neerupealiste hüperplaasia foonil, võib GnRH pulsigeneraatori häire olla tingitud ekspositsioonist androgeenidele perinataalperioodis (Barnes et al, 1991).

Joonis 13. Hormoonide tase menstruatsiooni tsükli ajal. Tsükli regulatsioonis on väga oluline hüpotaalamuse gonadoreliising hormooni (GnRH) vabanemise rütm. Sõltuvalt GnRH rütmist toimub ajuripatsi hormoonide folliikuleid stimuleeriva hormooni (FSH) ja luteiniseeriva hormooni (LH) tootmine ja nende mõju munasarjale. Progesterooni toimel toimub GnRH pulsside aeglustumine ja LH langus GnRH pulsse tähistavate noolte pikkus näitab pulsi amplituudi.

Tsükli regulatsioonis on olulisel kohal FSH tõus menstruatsioonitsükli lõpus enne menstruatsiooni (joonis 13). See on vajalik uute folliiklite arengu stimuleerimiseks. PCOS korral ei toimu pulsside harvenemist ja amplituudide vähenemist, LH tase on pidevalt kõrge (Marshall JC et al. 1991).