Figura. Las Branquias

 Las branquias de los peces son órganos ventilatorios especializados para extraer oxígeno disuelto del agua. El agua entra por la boca, pasa sobre los arcos branquiales y sale por el opérculo, siguiendo una corriente continua que mantiene renovado el medio externo. Cada arco sostiene numerosos filamentos branquiales, estructuras largas, delgadas y muy vascularizadas. Su función principal es aumentar la superficie de intercambio, porque el agua contiene menos oxígeno disponible que el aire y, por tanto, el organismo necesita aprovechar cada contacto entre agua y sangre.

Sobre los filamentos se disponen pequeñas láminas llamadas lamelas, donde ocurre la mayor parte de la difusión gaseosa. Allí la pared epitelial es extremadamente fina y se encuentra rodeada por capilares sanguíneos. La sangre pobre en oxígeno llega a las lamelas y circula por sus vasos mientras el agua fluye por el exterior. Como la concentración de O₂ es mayor en el agua que en la sangre venosa, el oxígeno atraviesa la superficie húmeda y entra al sistema circulatorio. Al mismo tiempo, el dióxido de carbono puede salir desde la sangre hacia el agua.

La eficiencia del sistema depende del intercambio a contracorriente. En este mecanismo, el agua y la sangre se mueven en direcciones opuestas, de modo que la sangre siempre encuentra agua con una concentración de oxígeno ligeramente mayor que la suya. Por eso el gradiente de difusión se mantiene a lo largo de toda la lamela y no se agota al comienzo del recorrido. Así, la sangre aumenta progresivamente su contenido de oxígeno, mientras el agua lo pierde. Este diseño permite a los peces captar una gran proporción del oxígeno acuático, siempre que las branquias permanezcan húmedas, desplegadas y ventiladas por una corriente constante.