Para poderem respirar debaixo de água, os peixes têm de extrair o oxigénio dissolvido da água. A água entra na boca do peixe e este força a água através das suas brânquias, passando por muitos vasos sanguíneos minúsculos e saindo pelas fendas branquiais. As guelras retiram o oxigénio da água e deixam que a água remova o dióxido de carbono e o amoníaco dos vasos sanguíneos das guelras. Os filamentos branquiais são a parte vermelha e carnuda das brânquias; transportam o oxigénio para o sangue. Cada filamento tem milhares de ramos finos (lamelas) que estão expostos à água. Os ramos contêm capilares sanguíneos por baixo de um epitélio fino que separa o sangue da água, permitindo a passagem fácil de oxigénio e dióxido de carbono.
No entanto, nem todos os peixes dependem completamente das suas brânquias para respirar. Algumas espécies de peixes absorvem uma grande parte do oxigénio necessário através da pele, particularmente quando são juvenis. Outras têm pulmões ou outras câmaras de ar acessórias que se desenvolveram para respirar ar da superfície da água, e estas espécies de peixes podem afogar-se se não tiverem acesso à superfície da água.
Filamentos branquiais
Os filamentos branquiais nos peixes têm funções semelhantes às dos pulmões nas pessoas: é o órgão responsável pela absorção de oxigénio e expulsão de dióxido de carbono. As brânquias também regulam os níveis de iões minerais e o pH do sangue, além de serem o principal local de excreção de resíduos azotados, sob a forma de amoníaco.
Os filamentos branquiais dos peixes ósseos são também designados por “lamelas primárias”.2 São estruturas complexas com uma grande área de superfície. As “lamelas secundárias” mais pequenas são ramificações dos filamentos primários. As lamelas secundárias contêm pequenos capilares sanguíneos e o sangue flui na direção oposta à da água. Como resultado, a água que flui ao lado das lamelas secundárias tem sempre uma concentração de oxigénio mais elevada do que a do sangue, pelo que o oxigénio é absorvido ao longo de todo o comprimento das lamelas secundárias. Desta forma, o dióxido de carbono é também passivamente difundido do sangue para a água.
Os peixes que nadam ativamente têm filamentos branquiais altamente desenvolvidos para maximizar a absorção de oxigénio. Os peixes sedentários que vivem no fundo têm geralmente filamentos branquiais que absorvem volumes menores, uma vez que são menos activos e não utilizam o oxigénio tão rapidamente.
Arcos branquiais
A maioria dos peixes tem três ou mais arcos branquiais em cada lado do corpo. Estes suportam os filamentos branquiais e são cartilaginosos ou ósseos e têm a forma de um boomerang. Cada arco branquial é constituído por um membro superior e um membro inferior que se juntam na parte posterior. Os filamentos branquiais e as brânquias estão ligados aos arcos branquiais.
Os arcos branquiais servem de suporte às brânquias e aos vasos sanguíneos.2 As artérias que entram nas brânquias trazem sangue com pouco oxigénio e uma elevada concentração de resíduos. As artérias que saem das brânquias contêm sangue com poucos resíduos e rico em oxigénio.
Brânquias
As brânquias são projecções ósseas que ajudam o peixe a alimentar-se.3 Apontam para a frente e para dentro a partir dos arcos branquiais. O seu número e forma variam de acordo com a dieta do peixe: as brânquias espaçadas são evidentes em peixes que comem presas grandes, como outros peixes, o que impede que a presa se liberte e escape entre as brânquias. Um maior número de brânquias mais finas e longas é observado em peixes que comem presas mais pequenas. As espécies que consomem plâncton e matéria minúscula suspensa na água têm brânquias extremamente longas e finas. Alguns peixes têm mais de 150 apenas no arco inferior, o que ajuda a recolher partículas de alimento na garganta que podem ser engolidas, enquanto a água é expelida pelas fendas branquiais.
