Велика частина регуляторних впливів на статеві функції як чоловічого, так і жіночого організму спочатку опосередкована продукцією гіпоталамусом гонадотропін-рилізинг гормону. Цей гормон, в свою чергу, активує передню частку гіпофіза, викликаючи секрецію двох інших гормонів, які називаються гонадотропними гормонами: (1) лютеїнізуючого гормону (ЛГ), (2) фолікулостимулюючого гормону (ФСГ). У свою чергу, ЛГ стимулює секрецію тестостерону семенникамі, а ФСГ відповідальний головним чином за процеси сперматогенезу.

ГнРГ являє собою пептид, що складається з 10 амінокислотних залишків, секретується нейронами, чиї тіла розташовані в аркуатних ядрі гіпоталамуса. Закінчення волокон цих нейронів простежуються головним чином у серединному підвищенні гіпоталамусу, де і відбувається вивільнення ГнРГ в гіпоталамо-гіпофізарну портальну судинну систему. Звідси ГнРГ транспортується кров'ю в передню частку гіпофіза і стимулює виділення ЛГ і ФСГ.

ГнРГ секретується протягом декількох хвилин один раз кожні 1-3 ч. Інтенсивність стимулюючого ефекту цього гормону залежить від двох обставин: (1) частоти повторів секреторних циклів; (2) кількості ГнРГ, що вивільняється протягом кожного циклу секреції.

Продукція ЛГ передньою долею гіпофіза також циклічна. Виділення ЛГ відбувається в точній відповідності з періодичністю виділення ГнРГ. Навпаки, секреція ФСГ збільшується і знижується, тільки частково збігаючись з періодичністю секреції ГнРГ. Виділення ФСГ протягом декількох годин змінюється повільніше в порівнянні із збільшеною тривалість зміни секреторних циклів ГнРГ. ГнРГ широко відомий як ЛГ-рилізинг гормон.

Гонадотропін-рилізинг гормон

Обидва гонадотропних гормону (ЛГ і ФСГ) секретуються одними і тими ж клітинами, що називаються гонадотропи передньої долі гіпофіза. При відсутності секреції ГнРГ гіпоталамусом клітини-гонадотропи практично перестають продукувати ЛГ і ФСГ.

ЛГ і ФСГ є глікопротеїнами, вони виявляють свої впливу на тканини-мішені в насінники головним чином шляхом активації аденозінмонофосфатной системи вторинних посередників, яка, в свою чергу, стимулює ферментні системи у відповідних клітинах-мішенях.

Тестостерон і регуляція його продукції лютеїнізуючим гормоном. Тестостерон секретується клітинами Лейдіга інтерстиціальними в сім'яниках, але тільки за умови їх стимуляції лютеїнізуючим гормоном передньої долі гіпофіза. Більш того, кількість виділяється тестостерону зростає практично прямо пропорційно відповідно до кількості виділеного ЛГ.

У нормі дозрівання клітин Лейдіга в сім'яниках дитини починає виявлятися протягом перших кількох тижнів після народження, але потім припиняється і відсутня приблизно до досягнення 10-річного віку, іноді - трохи пізніше. При цьому ні введення очищеного препарату ЛГ, ні почалася в пубертатному періоді секреція ЛГ не можуть викликати функціональних відповідей клітин Лейдіга сім'яників, які в цей період зовні схожі на фібробласти.