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下丘脑和垂体是位于脑内中枢神经系统的两个重要组成部分，对人体的生长发育和生殖功能等方面有重要调控作用。下丘脑—垂体—性腺（HPG）轴就是调节性腺、分泌性激素的三级轴心体系。下丘脑可释放促性腺激素释放激素（GnRH），以刺激垂体分泌促性腺激素（Cn），后者再分别刺激性腺分泌性激素。三者从不同水平即下丘脑、垂体、性腺水平共同促进性激素分泌。但如果外周循环血中性激素的水平过高，则会反过来引起对下丘脑、垂体上述功能的抑制，称为负反馈调控机制。这就形成三级“轴”的调控体系，对维持体内外周循环血中激素水平的衡定极为重要。
HPG轴活动受很多外环境因素的影响，如昼夜、睡眠或觉醒、运动、各种情况诱发的情感变化、对外界刺激产生的应激状态等，皆可影响促性腺激素释放激素的释放。它们可通过中枢神经系统中存在的神经递质（如多巴胺、异丙肾上腺素、5-羟色胺等）和活性神经肽的参与而进行对促性腺激素释放激素的调控。
男女孩进入青春发育期时，其下丘脑、垂体对促性腺激素释放激素（CnRH）_及促性腺激素的释放虽亦呈脉冲性，但脉冲频率不高、峰值亦不高，皆不如青春发育启动后的，且无夜睡眠与白昼的显著区别。而进入青春发育期后的最主要特点是在夜睡眠中,垂体促黄体成素(LH)脉冲性释放频率增多,脉冲峰值亦增高.这是由于下丘脑释放促性腺激素的脉冲亦有上述改变的结果.此特点将表现于青春发育的全部过程中.可藉实验室检测夜睡眠中LH的分泌相,分析其脉冲的频率及峰值以明确HPG轴活动状态.此期性腺的促性腺激素受体对垂体泌出的促性腺激素敏感性反应增强之故。
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