Udržanie konštantného objemu buniek je nevyhnutné pre ich existenciu a normálnu funkciu. Za fyziologických a hlavne za patologických podmienok, je objem bunky vystavený vplyvu zmien osmotického tlaku v intracelulárnom a extracelulárnom prostredí. Za normálnych podmienok je osmotická koncentrácia medzi intracelulárnym a extracelulárnym priestorom vyrovnaná, zmena spôsobí zmenu osmotického gradientu. Membrány buniek voľne prepúšťajú vodu, tok vody je ukončený až pri opätovnom vyrovnaní osmotickej rovnováhy. Tok vody je vždy z miesta s nízkou osmolalitou do miesta s vyššou osmolalitou, čo vedie buď k edému bunky alebo k jej zvrášteniu.
Najviac citlivé na tieto zmeny sú mozgové bunky. V udržiavaní osmotickej rovnováhy sa zúčastňujú anorganické ióny: hlavne Na, K, Cl, malé organické osmolity: polyoly (sorbitol, aminokyseliny a ich deriváty – napríklad – taurin, alanin,) glukóza a urea. Hyperosmolárny syndróm môže vzniknúť akútne alebo môže byť chronický, hodnoty osmolality nad 310 mmol/l, kritické hodnoty nad 350 mmol/l. Dochádza k zvýšeniu efektívnej osmolality v ECT a presunu vody z ICT do ECT priestoru .
Najcitlivejšia na túto zmenu je mozgová bunka, dochádza k difúznym neuronálnym funkčným poruchám s možným ložiskovým maximom. Hypoosmolárny syndróm – pri akútnych stavoch sa klinicky manifestuje pokles natrémie pod 125 mmol/l, osmolality pod 265 mmol/kg H2O. Pri chronických stavoch sa manifestuje pri natrémii pod 120 mmo/l, osmolalite pod 250 mmol/kg. Dochádza k presunu tekutiny z ECT do ICT (z obehu do buniek) vzniká edém . Vzniká difúzny edém mozgu a nebezpečie herniácie mozgového kmeňa, bielkovina v likvore je nízka pod 0,1g/L.
