Het proces van gaswisseling verschilt aanzienlijk tussen verschillende diersoorten. Zo hebben eencellige organismen, zoals bacteriën of protozoën, hebben geen speciaal ademhalingsorgaan. Gaswisseling, het proces van het nemen van zuurstof (O2) en het vrijgeven van kooldioxide (CO2), gebeurt gewoon middels diffusie door het celmembraan. Als een organisme groeit en zich ontwikkelt tot een meercellig organisme, dan zijn er speciale ademhalingsorganen nodig die zijn ontworpen om zoveel mogelijk contact met lucht of water te maken.
Ademhaling bij insecten
Insecten ademen door het gebruik van tracheeën, een soort buisjes die zuurstof diep in het insect brengen. Deze buisjes vertakken en hebben een opening genaamd een stigma. Via deze opening komt lucht naar binnen en gaat het later direct naar de cellen die zuurstof nodig hebben en CO₂ afgeven. Aan het einde van een trachee zit een beetje vocht waar de zuurstof kan diffunderen en CO₂ uit de cellen kan terug diffunderen.
Opmerkelijk is dat het bloed van insecten geen hemoglobine bevat. In plaats daarvan, wordt hun systeem gebruikt om voedingsstoffen rond te brengen. Om te zorgen dat de lucht ververst wordt in de tracheeën, worden er spierbewegingen gebruikt. Door bewegingen van het achterlijf wordt lucht ververst.
Ademhaling bij vissen
Vissen ademen door het gebruik van kieuwen, een structuur ontworpen om interaction tussen water en bloed mogelijk te maken. De kieuwen bestaan uit kieuwbogen, die bedekt zijn met kieuwplaatjes. O₂-rijk water stroomt erdoorheen en er vindt gasuitwisseling van CO₂ en O₂ plaats.
Water wordt continu langs de kieuwen ververst, met zuurstof die de neiging heeft om naar het bloed te gaan, en CO₂ die de andere kant op wil. Dit wordt het tegenstroomprincipe genoemd, waarbij het bloed en het water in verschillende richtingen stromen.
Het tegenstroomprincipe
Bij vissen zorgt het tegenstroomprincipe ervoor dat er altijd een zo groot mogelijke concentratieverschil is tussen bloed en water, waardoor er altijd zuurstof van het water naar het bloed kan. Vissen nemen voortdurend water op door hun mond en persen het vervolgens langs hun kieuwen, waar het zuurstof uit het water oppikt en CO₂ afgeeft voordat het water door de kieuwdeksels aan de zijkant weer vrij komt.
