En respuesta a una perturbación hidrosalina que afecte la osmolaridad y/o el volumen de los compartimientos celulares o medio interno, se inician una serie de respuestas en las que participan diversas moléculas neuroactivas de origen cerebral.

Un aumento de la osmolaridad se puede inducir por ingestión de Na⁺ o por pérdida de agua (deshidratación) o ambas. Frente a una situación de este tipo los compartimientos mencionados responden de manera diferente aunque, como ellos están en estrecha comunicación, sus respuestas están interrrelacionadas y, por otra parte, cada uno trata de mantener una osmolaridad normal.

Si aumenta la concentración de Na⁺ en el plasma sólo responde el compartimiento celular, perdiendo agua. Esta respuesta provoca dos efectos: estimiulación de la secreción de arginina-vasopresina (AVP) y sed.

AVP es un péptido de 9 aminoácidos que se produce en las neuronas magnocelulares de los núcleos supraóptico y paraventricular del hipotálamo. Es transportado por los axones de esas neuronas hasta la neurohipófisis, donde es liberado a la sangre. En los órganos blancos actua a través de receptores específicos (V2), ubicados en el riñón, provocando un aumento de la reabsorción de agua en los túbulos distal y colector.

Las células magnocelulares también se comportan como osmorreceptores, sin embargo, ellas son inervadas por axones de neuronas ubicadas en el órgano vascular de la lámina terminalis. Esta neuronas son estimuladas por aumentos de la osmolaridad y en repuesta a esta excitación ellas responden activando a las células magnocelulares.

Pero también el aumento de la osmolaridad, además de producir desde el corazón aumento de la liberación del factor natriurético atrial, aumenta la secreción de ocitocina desde la neurohipófisis. Ambas moléculas actúan a nivel renal pero la ocitocina tiene importantes efectos conductuales. Este péptido inhibe el apetito por la sal. Pero, aparentemente, este efecto no se debe a la ocitocina plasmática sino que a la liberada por neuronas parvocelulares ubicadas en el núcleo paraventricular y cuyos axones proyectan a otras regiones cerebrales, extraneurohipofisiarias.