魚類の呼吸生理学において、水流を利用した受動的呼吸法は「ラム換水（Ram ventilation）」あるいは「衝動換水」と呼ばれます。その名称は、飛行機やミサイルが前進時の風圧で空気を圧縮して吸気する「ラム圧（Ram pressure）」に由来しています。
ラム換水の仕組みは極めて物理的かつ合理的です。魚が一定以上の速度で前進すると、口の正面に水圧が生じます。口をわずかに開けた状態で直進し続けるだけで、海水は自然と口腔内に押し込まれ、エラ（鰓耙および鰓弁）の隙間を猛烈な勢いで通過して後方のエラ孔（またはエラ蓋の隙間）から排出されます。魚自身はエラを動かすための筋肉エネルギーを一切消費することなく、泳ぐ推進力そのものを換水動力へと変換しているのです。
さらに驚嘆すべきは、エラ内部で機能している「対向流交換系（Countercurrent exchange system）」の精密さです。鰓弁の中を流れる血液の方向と、エラを通過する海水の流れは完全に逆方向になるよう設計されています。これにより、血液中の酸素分圧と海水中の酸素分圧の間に常に濃度勾配が保たれ、魚類は海水中の溶存酸素から最大80%前後という驚異的な抽出効率で酸素を取り込むことができます。空気中の酸素濃度（約21%）に比べて海水の酸素含有量は約30分の1以下に過ぎませんが、回遊魚はこの高効率な換水機構と対向流システムを融合させることで、高速遊泳に必要な莫大な酸素消費量を支えているのです。
