كسي كه براي اولين با اهميت اين پديده را در فيزیولوژی حيوانات كشف كرد)ون دام) بود كه در سال 1938 چگونگي عمل اين پديده را در آبشش ماهيان شرح داد .

اين پديده بدين گونه است كه وقتي خون در جريان خروجي در آبشش ماهيان كه كاملا از اكسيژن تهي شده است با جريان آب پر از اكسيژن برخورد مي نمايد بر اثر كشش زيادي كه در اكسيژن آب وجود دارد

 ( بسيار بيشتر از خون همجوارش مي باشد ) اكسيژن از آب به خون انتقال مي يابد .
اين راندمان بالا به همين ضد جريان بستگي دارد زيرا اگر ما بصورت تجربي جريان آب عبور كننده از آبشش ماهيان را برعكس نماييم استخراج اكسيژن از51 درصد به 9 درصد كاهش مي يابد.
براي راندمان حداكثر ، لازم است دو محلول آب و خون با همديگر تماس نزديكي را حاصل نمايند و سرعت جريان هر يك نسبت به ديگري تنظيم شود . فاصله اي كه در آن اكسيژن آب به گلبول هاي خون ماهي انتقال مي يابد بسيار كوچك است زيرا گلبول هاي خون ماهي تقريبا به نازكي پهناي صفحات برانش ماهيان كه در آنها گردش خون و آب صورت مي گيرد مي باشند .
خارج از اين صفحات آب از هر دو طرف عبور مي نمايد و همچنين رابطه اي بين ضربان قلب ماهي و فركانس تنفسي ماهي وجود دارد كه بصورت يك مكانيزم واكنش دار حجم خون عبور كننده از برانش ها را تنظيم مي نمايد ضربان قلب معمولا از فركانس تنفسي آهسته تر مي باشد و در بعضي موارد قلب با فازهاي ويژه اي از سيكل تنفسي همزمان مي شوند.
اما اين همواره در كليه گونه ها روي نمي دهد براي مثال در ماهي قزل آلا فركانس تنفسي با ضربان قلب تقريبا مساوي است و به تدريج اين دو فركانس خارج از اين نظم مي گردند هرچند كه قلب تمايل دارد كه وقتي دهان ماهي بسته است ضربه زند . و در ساير موارد اغلب ضربان قلب از فركانس تنفسي آهسته تر مي باشد .
اين چنين مكانيزمي اين اطمينان را ايجاد مي نمايد كه همواره مقدار كافي آب براي تأمين اكسيژن خون ماهي در دسترس باشد و اين بسيار مهم است زيرا حجم معيني از خون ماهي مي تواند حدود 10 تا 15 برابر مقدار اكسيژني را كه همان حجم آب حمل مي نمايد دريافت كند.