Osmolaliteit is de verhouding van opgeloste stoffen in een oplossing tot een volume van het oplosmiddel in een oplossing. Plasma-osmolaliteit is dus de verhouding tussen opgeloste stoffen en water in bloedplasma. De plasma-osmolaliteitswaarde van een persoon weerspiegelt zijn of haar hydratatietoestand. Een gezond lichaam houdt de plasma-osmolaliteit binnen een smal bereik, door gebruik te maken van verschillende mechanismen die zowel de waterinname als -afgifte regelen.

Het drinken van water wordt als vrijwillig beschouwd. Dus hoe wordt de waterinname door het lichaam gereguleerd? Denk aan iemand die te maken heeft met uitdroging, een nettoverlies van water dat resulteert in onvoldoende water in het bloed en andere weefsels. Het water dat het lichaam verlaat, als uitgeademde lucht, zweet of urine, wordt uiteindelijk onttrokken aan het bloedplasma. Naarmate het bloed geconcentreerder wordt, wordt de dorstreactie – een opeenvolging van fysiologische processen – in gang gezet (figuur 26.2.1). Osmoreceptoren zijn zintuiglijke receptoren in het dorstcentrum in de hypothalamus die de concentratie van oplosmiddelen (osmolaliteit) van het bloed in de gaten houden. Als de osmolaliteit van het bloed boven de ideale waarde stijgt, zendt de hypothalamus signalen uit die leiden tot een bewust dorstgevoel. De persoon zou moeten reageren (en doet dit gewoonlijk ook) door water te drinken. De hypothalamus van een uitgedroogd persoon geeft ook antidiuretisch hormoon (ADH) af via de achterste hypofyse. ADH geeft de nieren het signaal om water uit de urine terug te winnen, waardoor het bloedplasma effectief wordt verdund. Om water te sparen, stuurt de hypothalamus van een uitgedroogd persoon via het sympathische zenuwstelsel ook signalen naar de speekselklieren in de mond. Deze signalen leiden tot een afname van de waterige, sereuze afscheiding (en een toename van de kleverige, dikkere slijmproductie). Deze veranderingen in de afscheiding resulteren in een “droge mond” en het gevoel van dorst.

De afname van het bloedvolume als gevolg van waterverlies heeft twee extra effecten. Ten eerste detecteren baroreceptoren, bloeddrukreceptoren in de boog van de aorta en de halsslagaders, een bloeddrukverlaging als gevolg van een verminderd bloedvolume. Het hart krijgt uiteindelijk het signaal om de snelheid en/of de kracht van de samentrekkingen te verhogen om de verlaagde bloeddruk te compenseren.

Ten tweede hebben de nieren een renine-angiotensine hormonaal systeem dat de productie verhoogt van de actieve vorm van het hormoon angiotensine II, dat helpt de dorst te stimuleren, maar ook de afgifte stimuleert van het hormoon aldosteron uit de bijnieren. Aldosteron verhoogt de reabsorptie van natrium in de distale tubuli van de nefronen in de nieren, en water volgt dit gereabsorbeerde natrium terug in het bloed. Circulerend angiotensine II kan ook de hypothalamus stimuleren om ADH vrij te geven.

Als er niet voldoende vocht wordt geconsumeerd, ontstaat uitdroging en bevat het lichaam van een persoon te weinig water om goed te kunnen functioneren. Iemand die herhaaldelijk braakt of diarree heeft, kan uitgedroogd raken, en zuigelingen kunnen, omdat hun lichaamsmassa zo laag is, zeer snel gevaarlijk uitgedroogd raken. Duursporters, zoals afstandslopers, raken vaak uitgedroogd tijdens lange wedstrijden. Uitdroging kan een medische noodsituatie zijn, en een uitgedroogd persoon kan het bewustzijn verliezen, in coma raken, of sterven, als zijn of haar lichaam niet snel gerehydrateerd wordt.