Voda je pre život nevyhnutná; ľudské telo bez neho nemôže správne fungovať. Dehydratácia je stav, keď z tela odchádza viac vody, ako je prijaté. Smäd je jedným znakom dehydratácie. Existujú aj iné formy dehydratácie a tento stav sa môže vzťahovať na stratu solí aj na jednoduchú stratu vody. Telo pracuje na úprave obsahu vody tak, aby boli bunky na bezpečnej úrovni hydratácie. Čo sa stane s bunkami počas dehydratácie, teda závisí od toho, aký typ dehydratácie telo zažíva.
Priehradky na vodu
Voda predstavuje približne 50% telesnej hmotnosti u žien a približne 60% u mužov. Voda je rozdelená na dve miesta: intracelulárna (vnútri buniek) a extracelulárna (mimo buniek). Extracelulárne oddiely obsahujú vodu v krvi a tiež vodu nachádzajúcu sa medzi bunkami v tkanivách. Pre priemerného človeka sú asi dve tretiny vody v tele intracelulárne. V prípade potreby je možné vodu vymeniť medzi intracelulárnymi oblasťami a extracelulárnymi zložkami.
Osmotický tlak
Tekutina každého oddelenia je zložená z vody a solí. Tieto rozpustené soli poskytujú osmotický tlak do kompartmentu. Osmotický tlak predstavuje koncentráciu konkrétnych solí v každom kompartmente v porovnaní s iným kompartmentom. Čím viac solí vo vode, tým vyšší je osmotický tlak. Za normálnych okolností je osmotický tlak v intracelulárnom kompartmente rovnaký ako v extracelulárnom kompartmente. Keď však dôjde k dehydratácii, koncentrácia solí v jednom alebo viacerých oddeleniach sa zvyšuje alebo znižuje. To môže vyvolať pohyb vody z jedného oddelenia do druhého, aby sa vyrovnali rozdiely v osmotickom tlaku medzi bunkami a extracelulárnym oddelením.
Izotonická dehydratácia
Izotonická dehydratácia, známa tiež ako izonatrémna dehydratácia, sa týka straty vody spolu so soľou, ktorá je vo vode zvyčajne. Príklady stavov, keď k tomu dôjde, sú hnačky a zvracanie. Toto vyčerpáva soli a vodu v extracelulárnom oddelení a voda a soli sa presúvajú z buniek, aby nahradili stratenú extracelulárnu tekutinu. Nedochádza k zmene osmotického tlaku, iba k zmene objemu tekutiny v obidvoch kompartmentoch.
Hypotonická dehydratácia
Hypotonická dehydratácia znamená, že telesné tekutiny majú menej koncentrované soli rozpustené vo vode. Voda prítomná v extracelulárnej tekutine potom prechádza do buniek, pretože bunky majú viac rozpustených solí, a tým aj vyšší osmotický tlak. Je možné narušiť funkciu buniek a narušiť bunkovú štruktúru, ak dôjde k nadmernej dehydratácii, napríklad keď človek pije príliš veľa vody bez toho, aby prijímal aj soli.
Hypertonická dehydratácia
Hypertonická dehydratácia znamená, že telo stratilo viac vody v porovnaní so soľami. Mimobunková tekutina má preto vyšší osmotický tlak. Bunky umožňujú vode prúdiť von a do extracelulárnej tekutiny, aby sa vyrovnal rozdiel osmotického tlaku medzi bunkami a mimo buniek.
Celkové vnútrobunkové zmeny
Celkovo v podmienkach dehydratácie majú bunky tela tendenciu darovať vodu extracelulárnej oddiel, pretože extracelulárny oddiel je meniteľnejší vzhľadom na osmotický tlak ako oddiel intracelulárne. Bunky si môžu dovoliť darovať vodu, aby to upravili, pretože obsahujú asi dvakrát toľko vody ako extracelulárny kompartment. Malá zmena v intracelulárnom kompartmente teda znamená významnejšiu zmenu v extracelulárnom kompartmente.