Tutti gli esseri viventi richiedono ossigeno. L'ossigeno si trova nell'atmosfera e nell'acqua. Le creature acquatiche hanno bisogno di filtrare l'ossigeno dall'acqua e quindi scartare l'acqua in modo che non anneghino. Un polipo respira nello stesso modo in cui tutti i pesci respirano, che è attraverso le branchie. Le branchie di polpo si trovano all'interno della cavità del mantello e escono verso l'esterno del corpo. Il fabbisogno di ossigeno del polpo è maggiore di quello richiesto da altri molluschi e pesci. I polpi hanno tre cuori, due dei quali pompano sangue attraverso le due branchie, dove avviene lo scambio di ossigeno.

La bocca di un polpo

La bocca a forma di becco di un polpo si trova sul cavità del mantello nella parte posteriore della testa bulbosa del polpo, circondata dalle otto gambe. La bocca è l'ingresso della cavità del mantello che ha delle branchie al suo interno. Il polpo usa queste branchie per respirare. L'acqua viene introdotta nella bocca del polpo e poi fatta passare attraverso le branchie nel corpo idrico. Mentre l'acqua viene spinta sulla superficie delle branchie, l'ossigeno viene raccolto dal sangue nei capillari delle branchie.

Le branchie di un polpo

Le branchie sono costituite da molte filamenti piumati. Questi filamenti consentono una superficie più ampia attraverso la quale passa l'acqua ossigenata. Questa ampia superficie consente al polpo di raccogliere più ossigeno per respiro.

Lo scambio di ossigeno

L'ossigeno viene raccolto nei capillari dal processo di uno scambio controcorrente. L'ossigeno verrà raccolto nei capillari fintanto che il livello di ossigeno nel sangue è più basso di quello che si trova nell'acqua. Quando viene utilizzato lo scambio controcorrente, il livello di ossigeno sarà sempre inferiore nel sangue rispetto all'acqua, consentendo uno scambio continuo di ossigeno tra l'acqua e il sangue. Ciò significa che il sangue viaggia in una direzione opposta nelle branchie rispetto alla direzione in cui scorre l'acqua. Ciò consente il massimo scambio di ossigeno per respiro. A causa del sistema muscolare del polpo che contrae la cavità del mantello, forzando l'acqua ossigenata attraverso i filamenti delle branchie, il polpo è in grado di raggiungere l'11% di livello di saturazione di ossigeno nel sangue che richiede. La maggior parte dei pesci e dei molluschi raggiunge in media il 3% di saturazione di ossigeno.

I cuori di un polpo

Due dei tre cuori di un polipo pompano il sangue attraverso le branchie. Il sangue ossigenato che lascia le branchie ritorna al terzo cuore per essere pompato indietro attraverso il resto del corpo. L'ossigeno viene trasportato nella proteina emocianina invece dei globuli rossi comunemente presenti nei mammiferi. L'emocianina si scioglie nel plasma del sangue, causando un colore blu del sangue.