Isi
Penyu memiliki paru-paru dan menghirup udara. Kemampuan mereka untuk bertahan di bawah air dalam jangka waktu yang lama mungkin membuat mereka lebih terlihat seperti ikan insang, tetapi mereka adalah reptil yang perlu naik ke permukaan untuk bernapas. Ada beberapa adaptasi dalam fisiologi penyu yang memungkinkan organisme untuk menggunakan oksigen secara lebih efisien dan menahan efek samping dari kemunculan yang jarang terjadi.
Pernapasan khusus
Kura-kura dapat mengisi paru-parunya dengan sangat cepat saat mereka muncul. Penyu belimbing dapat mengontrol laju pernapasannya dengan menarik banyak udara untuk mengisi kembali jaringannya selama kunjungan yang jarang ke permukaan. Pada titik ini, mereka mirip seperti paus, yaitu mamalia. Seringkali, penyu hanya perlu mengambil nafas dalam sekali sebelum menyelam kembali. Penelitian telah menunjukkan pertukaran lebih dari 50% kapasitas paru-paru melalui satu tarikan napas.
Penyimpanan oksigen
Beberapa penyu bisa tidur berjam-jam sambil tetap terendam seluruhnya. Mereka juga bisa berenang jarak jauh di antara napas. Ini karena darah dan jaringan mereka menyimpan oksigen lebih mudah daripada yang biasa terjadi pada hewan lain. Kura-kura memiliki lebih banyak sel darah merah dan hemoglobin untuk transfer oksigen. Otot Anda mengandung mioglobin dalam jumlah besar, yang membawa lebih banyak oksigen melalui jaringan Anda selama renang jauh. Hewan-hewan ini juga menunjukkan kemampuan luar biasa untuk membawa oksigen ke paru-parunya yang relatif besar. Saat berenang jarak jauh, penyu harus bangkit untuk bernafas setiap 20 atau 30 menit. Selama istirahat, mereka dapat bertahan hidup dengan pernapasan anaerobik (tanpa udara) selama berjam-jam.
Resistensi CO2
Efek samping dari pernapasan yang jarang adalah akumulasi karbon dioksida di aliran darah. CO2 dikeluarkan dengan setiap pernafasan manusia, tetapi penyu harus membawa produk limbah bersamanya sampai mereka keluar. Jantung penyu laut memiliki desain tiga ruang khusus yang memungkinkan spesies ini mentolerir akumulasi karbon dioksida.
Metabolisme
Metabolisme penyu lambat. Ini berarti tubuh Anda tidak membutuhkan nutrisi atau oksigen sesering yang dibutuhkan oleh metabolisme yang cepat. Selain itu, proses internal kura-kura beroperasi secara berbeda selama penyelaman yang lama, mengalihkan aliran darah ke otak, jantung dan sistem saraf dan menjauh dari organ lain, yang telah beradaptasi untuk mengatasi kekurangan oksigen. Dalam beberapa kasus, detak jantung dapat menurun dengan kecepatan satu detak setiap sembilan menit. Penyu hijau di Teluk California sering menggali di bawah laut dan berhibernasi selama musim dingin.
Oksigen tambahan
Beberapa spesies penyu dapat menelan air melalui hidung dan mulutnya serta mengekstraksi oksigen tambahan. Lapisan faring spesies ini berfungsi sebagai sejenis insang, menyediakan sumber oksigen sekunder. Jenis lain menelan air melalui rongga di dekat anus, yang juga bertindak sebagai insang untuk mengekstraksi oksigen dari air di sekitarnya. Proses ini tidak menyuplai sebagian besar suplai oksigen hewan, proses ini hanya menambah udara yang terkumpul selama bernapas di permukaan.