Durante la fase secretora del útero, los ovarios producen la hormona progesterona. La progesterona (al igual que el estrógeno) es secretada por el cuerpo lúteo, (que significa cuerpo amarillo), que se desarrolla a partir del folículo de Graaf. La progesterona segregada por el cuerpo lúteo estimula la posterior acumulación de células en el endometrio del útero. La progesterona también estimula a las glándulas del útero a segregar sustancias que mantienen el endometrio y evitan que se rompa. Por esta razón, esta fase del ciclo menstrual se denomina fase secretora.
La presencia de estrógenos y progesterona en la sangre inhibe la producción de FSH y LH de la hipófisis, y los niveles de FSH y LH comienzan a descender.
Si el óvulo que ha sido ovulado en la trompa de Falopio es fecundado por los espermatozoides, el cigoto en desarrollo se implanta en el endometrio engrosado del útero aproximadamente siete días después de la ovulación. Esto estimula al endometrio a segregar una hormona gonadotrópica coriónica humana (HCG). La HCG mantiene el cuerpo lúteo en el ovario, para que siga segregando progesterona. La HCG se segrega durante todo el embarazo y mantiene altos los niveles de progesterona en la sangre, para que el endometrio siga engrosándose y acabe formando la placenta. Sin un nivel elevado de progesterona, el endometrio comienza a descomponerse. En un embarazo, la ruptura del endometrio provocaría un aborto espontáneo.
El ciclo menstrual. Ilustración de Hans &Cassidy. Cortesía de Gale Group.
Si no se produce la fecundación, el cuerpo lúteo se encoge y los niveles de progesterona en sangre disminuyen, aproximadamente en el día 22 de un ciclo de 28 días. Sin progesterona, el endometrio degenera y es expulsado a través del cuello uterino y hacia fuera por la vagina.