Im menschlichen Körper unterscheidet man grob zwischen dem Extrazellularraum (dem Blut) und dem Intrazellularraum (innerhalb der Zellen). Diese zwei Räume sind durch Membranen getrennt, können aber über Transporter gewisse Stoffe sowie über Osmose Wasser austauschen. Nach dem Prinzip der Osmose fließt Wasser an einer Membran immer vom Raum mit niedrigerer Konzentration an Ionen zum Raum mit höherer Konzentration, bis sich beide Konzentrationen ausgleichen. Man spricht auch von Osmolalität. Eine erhöhte Osmolalität bedeutet in diesem Kontext, dass die Konzentration an Ionen erhöht ist, eine erniedrigte Osmolalität, dass die Ionenkonzentration verringert ist.
Zur Vereinfachung nehmen wir in diesem Text an, dass beim Menschen hierfür nur Natrium-Ionen (Umgangssprachlich: Salz) und Wasser eine Rolle spielen. Im Normalzustand ist die Konzentration an Natrium-Ionen im Extra- und Intrazellularraum gleich, sodass es zu keinem Austausch von Wasser kommt. Aufgenommene Stoffe und Flüssigkeiten lagern sich in der Regel nur im Extrazellularraum an, außer sie werden durch Osmose in den Intrazellularraum transportiert. Dies geschieht nur, wenn die Osmolalität im Extrazellularraum niedriger ist und führt zu einem Volumenanstieg des Intrazellularraums (die Zellen schwellen an). Analog dazu kommen ausgeschiedene Flüssigkeiten und Stoffe ebenfalls hauptsächlich aus dem Extrazellularraum. Es kann allerdings passieren, dass, wenn die Osmolalität im Extrazellularraum steigt, Wasser aus dem Intrazellularraum per Osmose nachfließt. Das Volumen des Intrazellularraums sinkt und das des Extrazellularraums steigt (dies führt zu einem Schrumpfen der Zellen). Man unterscheidet nun drei unterschiedliche Formen der Hyperhydration (zu viel Wasser/Salz) und Dehydration (zu wenig Wasser/Salz). Von isoton spricht man, wenn die Osmolalität des Blutes konstant bleibt. Hyperton bedeutet, dass die Osmolalität des Blutes steigt und hypoton heißt, dass die Osmolalität des Blutes sinkt.
Ein praktisches Beispiel ist eine Wasservergiftung. Trinkt ein Mensch innerhalb sehr kurzer Zeit zu viel Wasser (über 3 Liter), führt dies dazu, dass die Osmolalität des Blutes sinkt, da Wasser eine geringere Osmolalität als Blut hat. Da Flüssigkeiten von Bereichen mit niedriger Osmolalität in Bereiche mit hoher Osmolalität fließen, kommt es zu einem Anschwellen sowohl des Extra- als auch des Intrazellularraums. Dass beide Bereiche anschwellen, liegt daran, dass sich ein neues Gleichgewicht einstellt. Beide Bereiche weisen nun eine niedrigere Osmolalität auf, da sie beide mehr Wasser enthalten. Solche Wasservergiftungen können sogar tödlich enden, wie ein Fall aus dem Jahr 2007 zeigt. Damals starb eine 28-jährige Frau, die mit 18 anderen Personen an einem Wettbewerb einer US-amerikanischen Radiosendung teilnahm. Mit dem Ziel, eine Spielekonsole zu gewinnen, tranken die Teilnehmer so viel wie möglich, ohne dabei auf die Toilette zu gehen. Nachdem sie den zweiten Platz erreichte, starb die 28-jährige wenige Stunden nach Ende des Wettbewerbs. Die Häufigkeit solcher Ereignisse steigt in letzter Zeit immer mehr an, beispielsweise aufgrund des Klimawandels und der damit verbundenen steigenden Temperaturen oder dem Einfluss von Social Media. So musste ein 10-jähriger Junge aus Columbia, USA im Krankenhaus wegen einer Wasservergiftung behandelt werden, da er aufgrund der massiven Hitze große Mengen Wasser zu sich nahm. Weitere Berichte von schwerwiegenden Folgen einer Hyperhydration entstehen in Zusammenhang mit diversen Trends, die auf Social Media kursieren. Im Rahmen einer Fitness-Challenge wird den Leuten empfohlen, jeden Tag 3,8 Liter Wasser zu trinken. Dies führte bei vielen Teilnehmern zu einer gefährlichen Wasservergiftung, was umso mehr zeigt, dass Trends aus dem Internet mit Vorsicht zu genießen sind und kritisch hinterfragt werden sollten.
