Tous les êtres vivants ont besoin d'oxygène. L'oxygène se trouve dans l'atmosphère et dans l'eau. Les créatures aquatiques doivent filtrer l'oxygène hors de l'eau, puis rejeter l'eau afin qu'elles ne se noient pas. Une pieuvre respire de la même manière que tous les poissons respirent, c'est-à-dire à travers les branchies. Les branchies octopus sont situées à l'intérieur de la cavité du manteau et sortent à l'extérieur du corps. Les besoins en oxygène du poulpe sont plus importants que ceux requis par d'autres mollusques et poissons. Les pieuvres ont trois coeurs, dont deux pompent le sang à travers les deux branchies, où l'échange d'oxygène a lieu.

La bouche d'une pieuvre

La bouche en forme de bec d'une pieuvre est située sur le cavité du manteau à l'arrière de la tête bulbeuse de la pieuvre, entourée par les huit pattes. La bouche est l'entrée de la cavité du manteau qui a des branchies à l'intérieur de celle-ci. La pieuvre utilise ces branchies pour respirer. L'eau est amenée dans la bouche du poulpe et est ensuite passée à travers les branchies dans le plan d'eau. Comme l'eau est poussée sur la surface des branchies, l'oxygène est capté par le sang dans les capillaires des branchies.

Les branchies d'une pieuvre

Les branchies sont composées de plusieurs filaments plumeux. Ces filaments permettent une plus grande surface à travers laquelle l'eau oxygénée passe. Cette grande surface permet à la pieuvre de capter plus d'oxygène par respiration.

L'échange d'oxygène

L'oxygène est capté dans les capillaires par un échange de contre-courant. L'oxygène sera capté dans les capillaires aussi longtemps que le niveau d'oxygène est plus bas dans le sang que dans l'eau. Lorsque l'échange contre-courant est utilisé, le niveau d'oxygène sera toujours plus bas dans le sang que dans l'eau, permettant un échange continu d'oxygène entre l'eau et le sang. Cela signifie que le sang se déplace dans une direction opposée dans les branchies que la direction dans laquelle l'eau se déplace. Cela permet un échange d'oxygène maximal par respiration. En raison du système musculaire de la pieuvre qui contracte la cavité du manteau, forçant l'eau oxygénée à travers les filaments des branchies, la pieuvre est capable d'atteindre le niveau de saturation en oxygène de 11 pour cent dans le sang dont elle a besoin. La plupart des poissons et des mollusques atteignent en moyenne une saturation en oxygène de 3%.

Deux coeurs d'un poulpe pompent le sang à travers les branchies. Le sang oxygéné qui quitte les branchies revient au troisième cœur pour être pompé dans le reste du corps. L'oxygène est transporté dans la protéine hémocyanine au lieu des globules rouges couramment trouvés chez les mammifères. L'hémocyanine est dissoute dans le plasma sanguin, provoquant une coloration bleue du sang.