닭의 호흡기 구조와 기능 이해

[마틴(시흥)]

호흡기(呼吸器)는 공기를 들여마셔서 신선한 산소를 체내에 공급하고 에너지 대사과정에서 발생한 이산화탄소를

체외로 배출시켜주는 역활을 한다. 닭의 호흡기는 코구멍, 비강, 인두, 후두, 기관, 기관지, 폐, 기낭등으로 구성되

어 있다. 호흡을 통하여 들여 마신 공기의 흐름은 비강-->인두-->후두-->기관-->명관-->기관지-->기낭-->폐로

이루어진다. 닭이 호흡을 할때는 입을 다물어 비강을 통해 들어온 공기가 후두를 통해 원활하게 기관(氣管)으로

흘러 들어가게 한다. 조류의 호흡기는 포유류(말,소,개,돼지등)와 조금 다른 구조를 가지고 있으며 폐포,후두덮개,

횡경막이 없고 조류특유의 기낭이라는 기관이 존재한다.

5분 동안 기도를 폐쇄하여 산소공급을 차단하면 의식을 잃고 혼수 상태에 빠지며 사망을 하기도 한다. 그러나 5분

정도 음식이나 물을 마시지 않는다고 죽거나 하는 일은 없다. 극단적인 예이기는 하나 상대적으로 호흡기가 그만

큼 중요하다는 이야기가 된다. 호흡기에 이상이 발생하면 아주 짧은 시간일지라도 다른 기관들에게 영향을 주어 

몸전체에 즉각적으로 이상이 생기고 궁극적으로는 건강이나 생명유지에 큰 지장을 준다. 조류의 호흡기는 포유류

보다 더 뛰어난 구조를 가지고 있다. 아울러 대사율이 높은 편이라 체내에는 항상 많은 산소가 필요하며 그 만큼 

호흡기가 차지하는 비중이나 중요도가 높다고 볼수 있겠다. 

인두 (咽頭, pharynx)

입안에서 부터 식도와 기도의 분기점까지의 기관(器官)이다. 목구멍의 시작부분으로 가장 앞에 위치하여 입안과

후두(喉頭)를 연결하고 있다. 인두는 호흡기와 소화기가 공유하여 공동으로 사용하는 기관(器官)으로 인두의 끝부

분은 식도와 기도(후두)로 나뉘어져 있다. 소화기계통에서는 구강과 식도 사이에서 음식을 전달하는 경로이며 호

흡기계통에서는 비강과 후두 사이에 위치하여 공기가 지나가는 길이다. 음식물은 인두를 거쳐 식도로 넘어가고 공

기는 호흡기(기도)인 후두로 들어가게 된다. 사람의 경우에 음식물이 인두점막에 닿으면 반사적으로 인두근이 수축

하여 음식을 삼키게 된다. 삼킨 음식이 기도로 이동하지 않고 식도로 넘어가는 이유는 혀뿌리가 들리면서 후두입구

에 위치한 후두개(喉頭蓋, 후두덮개)가 기도의 입구인 후두입구를 순간적으로 막아주기 때문이다. 사레에 걸리는 경

우가 있는데 이는 후두개가 기도를 막기전에 급하게 음식물이 삼키다가 기도쪽으로 살짝 넘어가서 기도점막이 자극

받는 경우에 많이 발생한다. 그러나 닭에게는 이런 후두덮개가 없다. 그 대신에 성문(聲門)이 이 역활을 대신한다.      

후두 (喉頭, larynx)

호흡기중 하기도(下氣道)가 시작되는 부분이다. 비강, 인두를 통하여 유입된 공기가 후두를 거쳐 기관으로 이동

하게 된다. 후두는 이물질로 부터 기도를 보호하는 역활을 한다. 이물질이 후두점막을 자극하면 반사적으로 재

채기를 하여 이물질을 뱉어내도록 만든다. 인두(咽頭)에서 전론했듯이 후두덮개가 없으며 포유류의 후두에 위

치한 성대 역시 없고 발성기관의 역활은 기관(氣管)의 분기부에 있는 명관이라는 울대가 담당하고 있다.

기관 (氣管,  trachea)

후두와 기관지를 연결하고 있는 부분으로 후두를 통해 들어온 공기가 기관지(氣管支)로 이동하는 통로이다. 목이

긴 만큼 기관이 길게 발달되어 있고 기관 자체가 얇기 때문에 압박을 받아 폐쇄되지 않도록 연골성의 고리 90 ~

120개가 원통형으로 길고 곧게  이어져 있다. 기관의 내벽은 점막이며 섬모가 돋아나 있는 상피 세포로 이루어져

있다. 점막 밑에는 기관선과 림프 소절이 분포되어 있는데, 이 기관선의 작용으로 기관 안에 들어온 공기는 적당한

습도로 유지된다. 공기와 함께 먼지 등 이물질이 기관 안에 들어오면 섬모의 운동으로 인하여 점액 및 림프와 함께

담(가래)이 되어 후두부로 밀려나가고 구강 밖으로 배출된다. 또 기관에 물 등의 이물이 들어가면 반사적으로 기침

이 나와 이를 토해 내게 된다. 흉강입구에서 기관이 좌우기관지로 나뉘어지는 분기부에는 명관(鳴管:울대)이라는

발성기가 있는데 이것이 진동하여 우는 소리를 낸다. 

기관지 (氣管支, bronchus)

먼저 사람의 기관지를 살펴보면 기관(氣管)은 좌우 두개의 기관지로 분리되어 좌측과 우측에 있는 폐로 각각 연

결된다. 폐의 내부에 들어온 기관지는 나뭇가지가 뻗어나가듯이 점차 좀더 작고 가는 세기관지(細氣管支)로 세분

되고 말단에 위치한 기관지의 크기는 머리카락보다 작으며 그 끝에는 폐포(허파꽈리)가 있다. 폐포는 포도송이 모양

의 작은 공기주머니로 약 3-5억개가 있고 수많은 모세혈관으로 덮여 있으며 이곳에서 가스교환이 이루어진다.

조류의 기관지 구조는 이와 다른 구조를 가지고 있다. 먼저 기관(氣管)은 울대를 분지부로 하여 좌우 2개의 1차 기

관지로 나뉘고 이것은 후복부에 있는 후흉기낭과 복부기낭으로 연결되어있다. 2차기관지가 나와 나머지 5개의 기

낭들과 폐가 연결되어 있다. 3차기관지(세기관지)는 폐 내부에 위치하여 있는데 공기가 이 3차기관지를 통과하면서

가스 교환이 이루어진다.(3차기관지는 측기관지,세기관지,공기관지,방기관지등으로 불리운다.)

기관지의 역활은 외부의 산소를 체내로 전달하고 체내에서 생성된 이산화탄소를 제거하기 위하여 공기가 드나드는

수송관의 역할을 한다. 또한 기관지에 들어오는 이물질의 제거, 외부에서 침입하는 균에 대한 면역작용도 함께 이

루어진다. 이물질의 제거는 기관지 점막의 점액과 섬모운동을 통하여 일어난다. 

폐 (肺, lung) 

닭의 폐(허파)는 적백색이며 현저하게 많은 수의 모세기관지로 구성되어 해면 모양의 구조를 지니고 있다. 포유류의 

폐와는 그 모양새가 많이 다르며 매우 작기 때문에 기관지로 오해를 하는 경우를 많다. 포유류와 달리 호흡시 폐의 신

축성은 거의 없다. 포유류의 폐에게 보여주는 수축운동을 통하여 공기를 흡입하고 배출하는 기능은 할수 없으며 이 기

능은 조류특유의 호흡기관인 기낭이 담당하고 있다. 닭의 폐는 단지 가스교환만 한다. 갈비뼈의 상하 운동과 기낭의 수

축운동을 이용한 들숨과 날숨을 통해 기낭내에 작용하는 압력으로 공기를 폐로 공급하여 산소를 얻고 이산화탄소를 

밀어내는 형태로 배출을 한다. 닭의 호흡수는 1분에 약 20~ 30회 정도가 된다.

기낭 (氣囊, air-sac)

박막으로 이루어진 대형 공기주머니로 포유류에는 없는 조류특유의 호흡기관이다. 기관지 그리고 폐와 직접 연결

되어 있다. 혈관분포가 적으며 기낭에서는 직접적인 가스교환이 이루어지지 않는다. 닭의 폐는 신축성이 없어 포유

류의 폐 처럼 대장간의 풀무역활을 할수 없고 기낭들이 그 기능을 담당하여 수축과 팽창운동을 통하여 공기의 흡입

과 배출이 이루어지도록 유도한다. 또한 공기를 비축하여 몸을 가볍게 만들어 날아오르기 쉽게 도와준다. 아울러 체

온조절 능력이 있는것으로도 알려져 있다. 기낭은 경기낭, 전흉기낭, 후흉기낭, 복기낭이 좌우로 4쌍을 이루고 있고

쌍을 이루지 못한 한개의 쇄골기낭을 포함하여 총 9개가 있다. 9개의 기낭을 다시 크게 전기낭과 후기낭으로 나눈다.

전기낭은 쇄골기낭, 경기낭, 전흉기낭이고 후기낭은 후흉기낭과 복기낭이 이에 속한다.

조류는 휴식상태에서도 대사율이 높기 때문에 포유류에 비해 산소 소비가 높고 비행중에는 그보다 몇 배나 더 증가한다. 

폐의 크기는 포유류에 비해 적지만 부피가 큰 9개의 기낭들과 폐가 기관지를 통하여 연결되어 있기 때문에 호흡기계 전체의 부피

는 비슷한 크기의 포유류보다 2배 정도 크다. 또한 호흡의 효율성(가스 교환율, 환기)이 포유류보다 높으며 매우 우수한 호

흡기 구조를 가지고 있다. 호흡의 과정을 살펴보면 여러개의 기낭들이 복잡한 순서로 팽창,수축되는등 포유류의 경우와 

다르고 다소 복잡한 메카니즘과 몇가지 특징을 가지고 있다. 

첫째, 포유류는 호흡시 한차례만 폐에 외부의 공기를 공급할 수 있으나 조류는 한 차례의 호흡만으로 두번이나 외부의

신선한 공기를 폐에 공급할수있는 우수한 구조를 가지고 있다. 포유류의 경우에 호기(날숨)와 흡기(들숨)시 모두 동일한

기도를 사용하기에 외부공기와 폐속 오염된 공기가 들어오고 나가는 통로가 동일하다. 공급과 배출을 위한 공기의 흐름

이 하나의 통로를 통하여 쌍방향(양방향)으로 한차례식 교대로 이루어지기 때문에 들숨(흡기)에만 폐에 공기 공급이 가

능하다. 반면 조류는 공기이동이 서로 다른 통로로 이루어지며 단일방향(일방)으로 진행되므로 호기와 흡기에 걸쳐 모두

두번이나 외부 공기를 폐에 공급할수 있게 된다. 그 과정을 좀더 자세히 살펴보면 닭이 숨을 들이쉴때 기관지를 통하여 

유입된 공기의 50%는 폐로 공급되고 나머지 절반은 후기낭에 저장된다. 이때 폐에 존재하던 오염된 공기(이산화탄소)

는 폐의 앞쪽에 위치한 전기낭으로 이동한다. 숨을 내쉬게 되면 전반부에 있는 전기낭이 수축하며 전기낭속의 공기(이

산화탄소)는 기도를 통해 체외로 배출되고 아울러 후반부의 후기낭에 저장되었던 공기가 폐로 공급된다. 이와같이 조

류의 폐는 호기와 흡기시 모두 외부의 신선한 공기를 공급받을수 있게 된다. 

둘째, 조류의 환기체계는 포유류보다 우수하여 좀더 온전한 공기교환이 이루어진다. 전술한것과 같이 포유류는 호기와

흡기시 하나의 통로인 동일한 기도(기관지와 기관)을 통하여 양방향으로 교대로 환기가 이루어진다. 그리고 호기시 숨

을 내뱉어 폐속의 공기를 최대한 배출한다 할지라도 폐속에는 최소한 약 20~35%정도 오염된공기(이산화탄소외)가 잔

존할수밖에 없다. 그런상태에서 흡기가 이루어지기 때문에 외부공기가 들어와서 폐속의 오염된 공기와 뒤섞이고 만다.

이런과정이 지속되기 때문에 폐속의 오염된 공기는 온전하게 외부로 배출될수가 없다. 그러나 조류의 폐속에 공기의 흐

름은 후부에 위치한 후기낭측에서 앞부분에 있는 전기낭쪽으로 항상 한쪽 방향으로만 이루어진다. 산소를 포함한 공기

는 후기낭쪽에서만 폐로 공급되고 가스교환을 통하여 생성되어 이산화탄소를 포함하고 있는 오염된 공기는 전기낭측

으로만 이동하며 공급방향인 후기낭쪽으로는 이동하지 않는다. 급기와 배기가 서로 다른 통로를 통하여 단반향(일방)

으로 이루어지는 것이다. 따라서 폐속에 오염된 공기는 외부의 신선한 공기와 뒤섞임이 없이 온전히 외부로 배출되는

구조를 가지고 있기에 조류의 폐는 포유동물의 폐보다 더 온전하게 환기가 이루어지므로 환기효율이 매우 높은 것이다.

셋째, 가스 교환효율의 우수하다. 폐속에 있는 3차기관지(세기관지,측기관지)는 아주 미세한 수많은 관으로 되어있다.

이곳에서 산소와 이산화탄소의 가스 교환이 이루어지는데 이 기관지 둘레에 분포된 모세혈관내 혈액의 흐름은 공기의

흐름과 반대방향으로 이루지기 때문에 혈액속으로의 산소 확산,흡수가 매우 효율적으로 이루어진다. 산소의 이용율,

흡수율이 높은것이다.

이상과 같이 조류의 호흡기는 한차례의 호흡만으로 폐에 공기를 두번씩이나 공급하여 효율적인 공기공급 체계를

갇추고 있고, 급기와 배기가 다른 통로로 이루어져 들숨과 날숨이 섞이지 않는 온전한 환기 시스템을 가지고 있으며 

허파 내부의 공기흐름과 혈액의 흐름이 역방향으로 이루어짐으로 인하여 가스교환효율 매우 높다. 따라서 다른 동

물들과 비교가 않될 만큼 호흡의 효율이 매우 높다. 그렇기 때문에 공기중 산소함유율이 낮은 6000m 상공에서도 

참새는 생존하며 비행할수 있으나 비슷한 체구의 쥐(포유류)는 생존할수 없는 것이다. 

이러한 우수한 호흡기 구조를 가지고 있는 이유는 조류의 비행시 많은 양의 산소가 절대적으로 필요하기 때문이다.

새가 중력의 압박을 극복하며 장거리를 비행하려면 굉장히 많은 에너지가 필요하게 된다. 평소 모이활동을 통하여

체내에 축적한 에너지원인 지방,단백질,탄수화물을 변환하여 에너지을 얻어야 하는데, 이 에너지 변환작업을 효율

적으로 하기 위해서는 반드시 많은 양의 산소공급이 있어야 가능하다. 이때 산소공급이 부족하게 되면 비행을 위한

무리한 운동으로 인하여 근육세포에 젖산이 축적되고 근육통이 발생하며 피로가 누적되어 비행을 할수 없게 된다. 

지나친 산성화로 세포에 손상이 발생하며 5분도 날지 못하고 산소부족으로 뇌사상태에 빠질수 있다. 그런데 조류는

특유의 호흡기인 기낭과 더불어 매우 효율적인 호흡기 구조와 기능을 갇추고 있어 장거리 비행에 필요한 충분한 

산소를 조달받을수 있는 것이다. (에너지 변환을 위해서는 에너지원,열,산소가 있어야 가능하다.)

작성자 : 마틴 시흥   [무단전재 & 재배포금지]

[나라사랑(부천)]

닭들이 습성이 파헤치고 흙 목욕을 즐기기에 계사 내부가 먼지가 참 많아 그걸 해소하는 방법에 대해
연구가 필요해 보입니다.보슬보슬한 계사 바닥을 유지하는게 좋은데..EM을 뿌려도 신통치가 않네요
좋은 방법은 무얼까요????

[갈뫼골 홍성]

나름 7년 이상 닭 공부 하고 있지만
너무 부족한 자료 공부 하기 너무 힘이 드는데..
공부하고 이것 저것 많은 자료을 찾아 해매기도 했는데..
이런 자료 직접 작성 카페에 올리신 자료..
대단 합니다..
앞으로도 더 좋은 자료 부탁 합니다...

[차돌들애(나주)]

수없이 해부해보고 느껴봐도
기본은 모르고 한것 같습니다

[청솔모]

좋은 정보 잘 얻었습니다. 꾸벅