Pernafasan adalah proses pengikatan oksigen dan pengeluaran karbondioksida oleh darah melalui permukaan alat pernafasan. Proses pengikatan oksigen tersebut selain dipengaruhi struktur alat pernafasan, juga dipengaruhi perbedaan tekanan parsial O2 antara perairan dengan darah. Perbedaan tekanan tersebut menyebabkan gas-gas berdifusi ke dalam darah atau keluar melalui alat pernafasan (Fujaya, 2004).
Menurut Dwijoseputro (1992) pernafasan adalah suatu proses pembongkaran dimana energy yang tersimpan ditimbulkan kembali untuk menyelenggarakan proses-proses kehidupan.
Menurut Batu (1983) respirasi berarti suatu proses yang menghasilkan energy dari oksidasi biotic. Reaksinya adalah sebagai berikut :
Gas Oksigen + Gula Air + Zat asam arang + Energi
Pernafasan adalah menghisap udara ke dalam paru-paru dan mengeluarkannya dari paru-paru. Udara yang dihisap tidak seluruhnya oleh paru-paru dipakai, seperti kita ketahui bahwa di dalam udara terdapat berbagai gas yang banyaknya berbeda (Iskandar, 1974).
Sistem pernafasan bertugas mengambil oksigen dari udara. Setelah sampai pada paru-paru, oksigen dipindahkan ke darah dan diedarkan ke seluruh tubuh. Di dalam pembuluh darah, oksigen ditukar dengan karbondioksida. Karbondioksida sebagai hasil oksidasi respirasi sel dan dibawa ke paru-paru untuk dikeluarkan dari tubuh (Ayiseti, 2008).

Jenis-jenis Respirasi
Menurut Batu (1983) proses oksidasi dapat dibedakan atas beberapa tipe, yaitu :
a. Respirasi aerobic : dimana gas-gas atau molekul oksigen berfungsi sebagai penerima hydrogen (oxidant)
b.Respirasi anaerobic: tidak memerlukan oksigen tetapi yang berfungsi sebagai penerima electron (oxidant) adalah persenyawaan anorganik
c. Fermentasi : termasuk respirasi anaerobic, persenyawaan organic berfungsi sebagai oxidant (menerima electron)
Pada dasarnya pengertian respirasi eksternal sama dengan bernafas, sedangkan respirasi internal atau respirasi seluler ialah proses penggunaan oksigen oleh sel tubuh dan pembuangan zat sisa metabolism sel yang berupa CO2. Oksigen yang diperoleh hewan dari lingkungannya digunakan dalam proses fosforilasi oksidatif untuk menghasilkan ATP. Sebenarnya, hewan dapat menghasilkan ATP tanpa oksigen.Proses semacam itu disebut respirasi anaerob. Akan tetapi, proses tersebut tidak dapat menghasilkan ATP dalam jumlah banyak. Respirasi yang dapat menghasilkan ATP dalam jumlah banyak ialah respirasi aerob (Isnaeni, 2006).

Faktor yang Mempengaruhi Respirasi
Rata-rata konsumsi oksigen dipengaruhi oleh aktivitas, suhu, ukuran tubuh, tingkat pada siklus hidup, musim dan waktu dalam hari sesuai persediaan. Persediaan oksigen dan latar belakang genetic. Meskipun merupakan subjek dengan kualifikasi khusus, hanya sedikit nilai rata-rata konsumsi oksigen yang diukur dibawah kondisi fisiologis yang digunakan sebagai dasar diskusi. Selanjutnya tentang faktor modifikasi (Prosser and Brown, 1961).
Konsumsi oksigen bervariasi tergantung pada spesies, ukuran, aktivitas, musim dan suhu.Hewan yang berenang cepat menggunakan lebih banyak oksigen selama periode aktivitasnya daripada hewan yang istirahat. Hewan yang lebih besar menggunakan lebih sedikit oksigen daripada hewan yang kecil. Konsumsi oksigen meningkat sampai beberapa tingkat kritis kemudian menurun, tetapi banyak hewan yang dapat menyesuaikan untuk perubahan musim dingin daripada selama tahun istirahat (Royce, 1972).

Sumber O2 dalam Air
Sumber oksigen terlarut dapat berasal dari difusi oksigen yang terdapat di atmosfer (sekitar 35%) dan aktivitas fotosintesis oleh tumbuhan air dan fitoplankton (Novotny dan Olem, 1994). Difusi oksigen dari atmosfer ke dalam air dapat terjadi secara langsung pada kondisi air diam (stagnant). Difusi juga dapat terjadi karena agitasi atau pergolakan massa air akibat adanya gelombang atau ombak dan air terjun (Effendi, 2003).
Menurut Kordi dan Tancung (2007) oksigen dalam air tambak dihasilkan melalui proses difusi dari udara yang mengandung 20,95% oksigen. Proses ini terjadi secara cepat pada selaput pemukaan air, namun berjalan sangat lambat ke lapisan yang lebih dalam. Sumber oksigen lainnya adalah fytoplankton dan adanya aliran air baru yang masuk ke dalam tambak/kolam, oksigen di dalam air dapat berkurang karena proses difusi, respirasi dan reaksi kimia (oksidasi dan reduksi).

DO (Dissolved oksigen)
Apabila oksigen di dalam air terdapat dalam bentuk terlarut disebut keadaan aerob, apabila terdapat bentuk tidak terlarut tetapi berikatan lain dengan unsur seperti NO4 dan NO3 disebut keadaan anoksik, sedangkan apabila tidak terdapat sama sekali oksigen dalam air, baik yang terlarut maupun yang membentuk ikatan dengan unsur lain disebut anaerobik (Barus, 2002).
Oksigen terlarut dalam air merupakan parameter kualitas air yang paling penting pada budidaya. Ikan konsentrasi oksigen terlarut dalam kolom selalu mengalami perubahan dalam sehari semalam. Oleh karerna itu pengelola kolam ikan harus mengetahui atau memantau perubahan konsentrasi oksigen terlarut didalam kolamnya (Ana, 2009).
Oksigen terlarut dibutihkan oleh semua jasad hidup untuk pernafasan, proses metabolisme atau pertukaran zat yang kemudian menghasilkan energi untuk pertumbuhan dan pembiakan (Salmin, 2008). Oksigen terlarut dalam air merupakan parameter kualitas air yang sangat vital bagi kehidupan organisme perairan, konsentrasi oksigen terlarut cenderung berubah lebih sesuai dengan keadaan atmosfer (Ahmad dan Edward, 2004).
Oksigen (O2) merupakan unsur fatal dan sangat diperlukan dalam proses respirasi dan metabolisme semua organisme perairan termasuk fitoplankton atau algae, oksigen yang diperlukan bakteri pengurai untuk proses dekomposisi bagian organik (Herawati, 2000).

 Mekanisme Masuknya O2 Dalam Perairan
Difusi oksigen dari atmosfer ke dalam air terjadi secara langsung pada kondisi air dalam (stagnatif) difusi juga dapat terjadi karena agitasi atau pergolakan masa air akibat adanya gelombang atau ombak dan air terjun (Effendi, 2003).
Mekanisme pertukaran arus yang berlawanan sangat berguna dan 90% dari oksigen yang terlarut dalam air dapat diambil, ini lebih dari ppada 25% oksigen yang dapat diambil oleh mamalia dari udara dengan paru-parunya (Rachman, 2003).
Sumber oksigen terlarut dapat berasal dari difusi oksigen yang terlarut di atmosfer (selular 38%) dan aktifasi fotosintesis oleh pertumbuhan air dan fitoplankton (Norotry dan Olem, 1994).

Konsumsi Oksigen Dalam Perairan
Oksigen sebagai gas penting dalam kimia dan biokimiawi. Secara kontinyu dekomposisi oleh hewan dan tumbuhan saat diserap untuk proses dekomposisi bahan organik (Arfiati, 2001)
Selain akibat prises respirasi tumbuhan dan hewan hilangnya oksigen diperairan juga terjadi karena oksigen dimanfaatkan oleh mikriba untuk mengoksidasi bahan organik. Oksidasi bahan organik diperairan tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain : suhu, pH, pasokan oksigen, jenis bahan organik dan rasio karbon dan nitrogen (Bold, 1988 dalam Efendi, 2003).

Fase Respirasi
Menurut Rachman (2003) fase-fase pernafasan pada ikan dibagi 3 yaitu :
1. Urat daging corochroticod dan coroocobranchi berkontruksi menyebabkan rongga uropharyngel bertambah lebar. Pada serat itu air masuk kedalam mulut bersamaan dengan penutup bagian luar menutup tekanan air yang datang dari luar.
2. Urat daging abdutor pada rahang bawah dan lengkungan insang atas dan bawahnya berkontraksi, katup mulut tertutup dan insang bagian luar masih tertutup.
3. Ruang insang dipersempit oksigen kontraksi urat daging dan bersamaan dengan itu insang terbuka secara pasif.
Pada mamalia fase respirasi merupakan proses aktif yang terjadi karena adanya kontraksi otot inepratori (otot diantaranya tulang-tulang iga dan diafragma). Kontruksi otot tersebut akan meningkatkan volume rongga dada dan menyebabkan atmosfer pun segera masuk paru-paru. Berbeda dengan fase inpirasi yang bersifat aktif, fase elpirasi merupakan proses pasif. Ekspirasi terjdi karena adanya relaktiogi otot resblima dan pengerutan dinding alveoli (Isnaeni, 2006).

Hubungan Suhu dan Respirasi
Aktivitas mikroorganisme memelikan suhu optimum yang berbeda-beda tetapi proses dekomposisi biasanya terjadi pada kondisi udara yang hangat. Kecepatan dekomposisi meningkat pada kisaran 5oC – 35oC. Pada kisaran suhu ini setiap peningkatan suhu sebesar 10oC akan meningkatkan proses dekomposisi dan konsumsi oksigen menjadi 2 kali lipat (Effendi, 2003).
Peningkatan temperatur mengurangi kelarutan gas dalam air tawar perubahan dari 50oC ke 55oC mengurangi jumlah oksigen dari 9 ml ke 5 ml (Gordon et. al, 1977).

Perbedaan Organ Respirasi Ikan Demersal Dan Ikan Pelagis
Beberapa ikan laut (pelagis) membiarkan mulutnya terbuka dan menggunakan gerakan-gerakan majunya untuk mengalirkan air melalui insang. Proses ini disebut velisikasi dorong. Jika gerakan mackerei melebbihi 0,4 m perdetik maka gerakan ini berhenti dan ikan tergantung pada ventilasi dorong (Rachman, 2003).
Beberapa ikan laut (pelagis) membiarkan mulutnya terbuka dan menggunakan gerakan-gerakan majunya untuk mengalirkan air melalui insang, proses ini disebut vertilasi dorong. Jika gerakan mackarel melebihi 0,4 m/detik maka gerakan memompa operculum menjadi lambat dan kalau melebihi 0,6 m/detik gerakan ini berhenti dan ikan tergantung pada vertilasi dorong (Villee, dkk, 1988)