細胞外液滲透壓增高使腦細胞脫水時可引起一系列中樞神經系統功能障礙的症狀，包括嗜睡、肌肉抽搐、昏迷，甚至導致死亡。屬於高滲性脫水。腦體積因脫水而顯著縮小時，顱骨與腦皮質之間的血管張力增大，因而可導致靜脈破裂而出現區域性腦內出血和蛛網膜下出血。 下面是詳細的病因介紹。
當細胞滲透壓增高時，為了維持細胞內、外液間的滲透平衡，細胞內水外滲，引起細胞內脫水腦細胞脫水，則表現意識障礙，煩躁，頸強直，嚴重時出現角弓反張、肌震顫、區域性或全身抽搐。甚至留有後遺症。
腦組織中毛細血管內皮細胞與腦細胞緊密相連，血、腦之間幾無間質存在，腦細胞脫水時，水直接流入血迴圈。由於腦組織密閉在顱腔內，腦細胞皺縮可使顱壓降低，而心臟泵血壓力未變，結果可致腦血管擴張;嚴重時可引起腦出血或血栓形成。
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