ปลาส่วนใหญ่หายใจผ่านเหงือก โดยทั่วไปจะอยู่ทั้งสองข้างของคอหอย

เหงือกเหล่านี้สื่อสารกับสิ่งแวดล้อมภายนอกผ่านช่องเหงือกที่เรียงเป็นคู่กันหลายช่อง

ภายในเหงือกมีเนื้อเยื่อเส้นใยที่เรียกว่าเส้นใยเหงือก ซึ่งช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวในการแลกเปลี่ยนก๊าซระหว่างน้ำกับกระแสเลือดของปลา เมื่อปลาหายใจ ปลาจะดูดน้ำเข้าทางปากอย่างต่อเนื่องและขับน้ำออกทางเหงือก

เมื่อน้ำไหลผ่านเส้นใยเหงือก ออกซิเจนจะถูกดูดซับจากน้ำและเข้าสู่กระแสเลือดของปลา ในขณะที่คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกปล่อยลงไปในน้ำ

อย่างไรก็ตาม แม้จะมีกลไกที่มีประสิทธิภาพในการรับออกซิเจนจากน้ำ ปลาก็ยังอาจหายใจไม่ออกได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ สาเหตุหลักของการหายใจไม่ออกคือปริมาณออกซิเจนในน้ำไม่เพียงพอ

ออกซิเจนละลายในน้ำได้ไม่ดีเมื่อเทียบกับอากาศ ภายใต้ความดันบรรยากาศมาตรฐานที่ 20°C ออกซิเจนสามารถละลายได้เพียงประมาณ 9 มก. ในน้ำ 1 ลิตร ซึ่งคิดเป็นประมาณ 1/35 ของปริมาณออกซิเจนที่มีอยู่ในอากาศ

ความสามารถในการละลายของออกซิเจนในน้ำได้รับอิทธิพลจากอุณหภูมิ เมื่ออุณหภูมิของน้ำสูงขึ้น ความสามารถในการละลายของออกซิเจนจะลดลง ตัวอย่างเช่น ที่อุณหภูมิ 0°C น้ำสามารถละลายออกซิเจนได้ประมาณ 14.6 มก. ต่อลิตร ในขณะที่ที่อุณหภูมิ 35°C ความสามารถในการละลายจะลดลงเหลือเพียง 6.9 มก. ต่อลิตร

ดังนั้น ในอุณหภูมิของน้ำที่อุ่นขึ้น ปริมาณออกซิเจนที่ละลายอาจไม่เพียงพอต่อความต้องการของระบบเผาผลาญของปลาในการหายใจตามปกติ เมื่อระดับออกซิเจนที่ละลายในน้ำลดลงต่ำกว่าเกณฑ์วิกฤต ปลาอาจหายใจไม่ออกเนื่องจากขาดออกซิเจน

จุดหายใจไม่ออกสำหรับปลาส่วนใหญ่เกิดขึ้นเมื่อระดับออกซิเจนที่ละลายในน้ำลดลงเหลือประมาณ 1 มก./ล. โดยเฉพาะปลาที่มีอัตราการเผาผลาญสูง เช่น ปลาที่ว่ายน้ำเก่ง จะเสี่ยงต่อการหายใจไม่ออกได้ง่ายเป็นพิเศษภายใต้สภาวะเช่นนี้

ดังนั้น ในช่วงฤดูร้อนที่อากาศร้อนจัด จึงไม่ใช่เรื่องแปลกที่เราจะสังเกตเห็นปลารวมตัวกันใกล้ผิวน้ำเพื่อหายใจหอบ พฤติกรรมอ้าปากกว้างของปลาเป็นความพยายามเพิ่มปริมาณออกซิเจนที่ปลาได้รับจากผิวน้ำ ซึ่งอาจมีระดับออกซิเจนสูงกว่าปกติ

นอกจากระดับออกซิเจนที่ผันผวนตามธรรมชาติแล้ว สถานการณ์ที่ไม่คาดคิดยังอาจทำให้ปลาหายใจไม่ออกได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่น ปลาอาจติดแหจับปลา พืชน้ำ หรือเศษซากต่างๆ ในน้ำ

ในสถานการณ์เช่นนี้ ความสามารถในการเปิดและปิดเหงือกของปลาอาจลดลง ทำให้น้ำไม่สามารถไหลผ่านเหงือกเพื่อแลกเปลี่ยนออกซิเจนได้ ส่งผลให้ปลาอาจหายใจไม่ออกอย่างช้าๆ เนื่องจากขาดออกซิเจน

สิ่งสำคัญคือต้องตระหนักว่าปลาไม่หายใจใต้น้ำได้ง่ายอย่างที่คิด ออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำมีผลกระทบโดยตรงต่อการอยู่รอดของปลา ดังนั้น ความพยายามที่จะปกป้องคุณภาพน้ำและลดมลพิษจึงสามารถช่วยลดความเสี่ยงที่ปลาจะขาดอากาศหายใจได้

หากเรารักษาให้ระบบนิเวศทางน้ำมีสุขภาพดีด้วยระดับออกซิเจนที่เพียงพอ เราก็สามารถรับรองความเป็นอยู่ที่ดีของประชากรปลาและรักษาความหลากหลายทางชีวภาพในแหล่งน้ำของเราได้

การรักษาระดับออกซิเจนที่เหมาะสมในสภาพแวดล้อมทางน้ำถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความเป็นอยู่ที่ดีของปลาและสุขภาพโดยรวมของระบบนิเวศทางทะเล

ออกซิเจนมีความสำคัญต่อการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตในน้ำต่างๆ รวมถึงสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก และพืช ระดับออกซิเจนที่เพียงพอสนับสนุนการหายใจด้วยออกซิเจนและกระบวนการเผาผลาญที่สำคัญต่อการเติบโต การสืบพันธุ์ และการหมุนเวียนของสารอาหารในระบบนิเวศทางน้ำ