Para poder respirar bajo el agua, los peces tienen que extraer el oxígeno disuelto del agua. Para ello utilizan sus branquias.1 El agua entra por la boca del pez y éste la impulsa a través de sus branquias, pasa por muchos vasos sanguíneos diminutos y sale por las hendiduras branquiales. Las branquias toman oxígeno del agua y dejan que el agua se lleve el dióxido de carbono y el amoníaco de los vasos sanguíneos de las branquias. Los filamentos branquiales son la parte roja y carnosa de las branquias; llevan el oxígeno a la sangre. Cada filamento tiene miles de finas ramificaciones (laminillas) que están expuestas al agua. Las ramificaciones contienen capilares sanguíneos bajo un fino epitelio que separa la sangre del agua, permitiendo que el oxígeno y el dióxido de carbono pasen fácilmente.
Sin embargo, no todos los peces dependen completamente de sus branquias para respirar. Algunas especies de peces absorben gran parte del oxígeno que necesitan a través de la piel, sobre todo cuando son juveniles. Otras tienen pulmones u otras cámaras de aire accesorias que se han desarrollado para respirar aire de la superficie del agua, y estas especies de peces pueden ahogarse si no tienen acceso a la superficie del agua.
Filamentos branquiales
Los filamentos branquiales en los peces tienen funciones como los pulmones en las personas: es el órgano responsable de absorber el oxígeno y expulsar el dióxido de carbono. Las branquias también regulan los niveles de iones minerales y el pH de la sangre, además de ser el principal lugar de excreción de desechos nitrogenados, en forma de amoníaco.
Los filamentos branquiales de los peces óseos también se denominan «laminillas primarias».2 Son estructuras intrincadas que tienen una gran superficie. Las «laminillas secundarias» más pequeñas son ramificaciones de los filamentos primarios. Las laminillas secundarias contienen pequeños capilares sanguíneos y la sangre fluye en dirección opuesta al agua. Como resultado, el agua que fluye junto a las laminillas secundarias siempre tiene una concentración de oxígeno superior a la de la sangre, por lo que el oxígeno se absorbe a lo largo de toda la longitud de las laminillas secundarias. De esta forma también, el dióxido de carbono se difunde pasivamente de la sangre al agua.
Los peces que nadan activamente tienen filamentos branquiales muy desarrollados para maximizar la absorción de oxígeno. Los peces sedentarios que viven en el fondo suelen tener filamentos branquiales que absorben volúmenes menores, ya que son menos activos y no utilizan el oxígeno tan rápidamente.
Arcos branquiales
La mayoría de los peces tienen tres o más arcos branquiales a cada lado del cuerpo. Éstos soportan los filamentos branquiales y son cartilaginosos u óseos y tienen forma de bumerán. Cada arco branquial consta de una extremidad superior y otra inferior que se unen en la parte posterior. Los filamentos branquiales y los rastrillos branquiales están unidos a los arcos branquiales.
Los arcos branquiales ofrecen soporte tanto a las branquias como a los vasos sanguíneos.2 Las arterias que entran en las branquias traen sangre con poco oxígeno y una alta concentración de desechos. Las arterias que salen de las branquias contienen sangre con pocos desechos y rica en oxígeno.
Rastrillos branquiales
Los rastrillos branquiales son proyecciones óseas que ayudan al pez a alimentarse.3 Apuntan hacia delante y hacia dentro de los arcos branquiales. Su número y forma varían en función de la dieta del pez: los rastrillos branquiales muy espaciados son evidentes en los peces que comen presas grandes, como otros peces, lo que impide que el elemento de presa se libere y escape entre las branquias. En los peces que comen presas más pequeñas se observa un mayor número de rastrillos branquiales más finos y largos. Las especies que consumen plancton y materia diminuta suspendida en el agua presentan branquias extremadamente largas y delgadas. Algunos peces tienen más de 150 sólo en el arco inferior. Éstas ayudan a recoger las partículas de alimento en la garganta que pueden ser tragadas, mientras que el agua sale por las hendiduras branquiales.
