■ 호흡 구조
동물은 호흡을 통해 산소를 체내로 들여보내는 한편, 이산화탄소를 체외로 배출하고 있다. 이 작업은 수행하는 선두 기관은 폐다. 심장은 심근이라 하는 특수한 근육으로 되어 있고, 심장 자체가 수축·이완해 펌프로 움직이고 혈액을 전신으로 전달하고 있다. 이에 비교해 폐는 스펀지 같은 구조를 하고 있으며, 그 자체가 수축·이완하지 않는다. 그럼 왜 폐에 공기가 드나드는 것일까?
폐는 늑골과 횡격막에 둘러싸인 방으로 흉강 속에 있다. 폐는 흉막이라는 얇은 막에 싸여 있는데 흉막은 흉벽과 밀착이 잘되도록 되어있다. 따라서 흉강이 넓어지면 폐도 끌려 넓어지고, 그 넓어지는 만큼 공기가 폐 속으로 들어간다. 그리고 흉강의 용적이 작아지면 폐도 작아지고 작아진 만큼 공기가 밖으로 나온다.
흉강을 넓히는 방법으로는 늑골을 들어 올려 흉곽을 펴는 흉식 호흡, 횡격막을 이용하는 복식 호흡이 있다. 두 방법 다 폐의 용기(容器) 역할을 하는 흉강의 용적을 크게 하면 폐의 용적이 크게 돼 수동적으로 공기가 폐에 들어가는 것이다.
■ 말은 코로만 호흡 한다
코(외부 비공)에서 들어온 공기는 코 점막으로 덮여있는 비강에 들어간다. 말 비강 내부는 뼈의 얇은 판 모양의 구조물로 복잡하게 나누어져있다. 복잡한 구조로 유입되는 공기와의 접촉 면적이 넓어지고 여기를 공기가 통과하여 공기에 습기가 들어가 온도도 함께 상승한다.
다음, 공기는 인두·후두로 흡입된다. 인후두부의 아래쪽(복측)은 구개라고 하는 구강과 비강을 가르는 벽이 입에 가까운 앞쪽의 단단한 부분을 경구개, 안쪽의 부드러운 부분을 연구개라고 한다. 인후두부의 가장 안쪽에 후두개와 피열연골 등의 기관이 있다(사진 1). 후두개는 음식을 먹어 삼킬 때 기도 입구의 뚜껑을 덮어 음식이 기도로 들어가는 것을 막는 기능이 있다.
인후두부는 공기가 통과하는 통로인 기도(비강 → 인두 → 후두 → 기관(氣管))와 음식이 지나가는 통로(입 → 목 → 식도)의 교차 지점이다. 인두까지는 기도 쪽이 배측(상단)에 있지만, 인두에서 그 위치 관계가 역전해 인두에서 식도 쪽이 기관보다 배측에 위치하게 된다.
인간이 입과 코 모두에서 호흡할 수 있는 반면 말은 코로만 숨을 쉴 수 있는 것은 인후두부의 구조가 다르기 때문이다(그림 1). 자세히 말하자면, 사람은 후두개와 연구개를 접하고 있지 않아 공기가 구강 측과 비강 측 모두에서 기관에 넣는 구조로 되어있다.
반면 말은 연구개의 바로 뒤쪽에 후두개가 접촉하고 있기 때문에 사료를 삼킬 때를 제외하고는 구강 측과 비강 측의 흐름을 차단하고 있다. 즉, 코로만 공기를 흡입할 수 있다는 것이다.
■ 기관지 분기
후두를 통과한 공기는 기관에 들어간다. 기관은 안쪽으로 따라 기관지와 세기관지로 갈라지고, 마지막으로 폐포라고 불리는 반구형으로 부푼 주머니 모양의 구조로 되어있다. 폐포의 벽에는 그물망처럼 모세혈관이 분포하고 있으며, 산소의 흡수와 이산화탄소 배출이 이루어지고 있다. 경주마는 경마 등 격렬한 운동 시 폐에서 출혈하는 말 특유의 운동기인성 폐출혈이라는 드문 현상이 있는데, 이에 대해서는 나중에 기술하려 한다.
■ 폐활량은 40ℓ
서러브레드가 안정적일 때 1분간 호흡수는 10~15회 정도로 1회 호흡에서 폐에 들어가는 공기의 양(1회 흡기량)은 약 5~6ℓ로 1분당 50~90ℓ의 공기가 폐에 들어오게 된다. 그러면 숨을 가득 들이마시면 공기가 얼마나 서러브레드의 폐에 들어가는 것일까.
사람은 폐의 기능을 평가할 때 폐활량을 측정한다. 숨을 최대한 들이마시고 끝까지 내뱉을 때 측정하는 것이 폐활량이다. 물론 사람의 경우는 “숨을 크게 들이마시고 끝까지 뱉으라”고 하지만 말은 의사소통 전달이 안 되기 때문에 마취를 하는 등 다른 방법으로 측정한다. 이렇게 측정된 값은 40~45ℓ로 인간의 10배 이상의 값이다.
(경마북 2008.5.25호 게재)
감수 = 한국마사회 말산업연구소 최귀철 소장
번역 = 황수인 취재 기자
히라가 아츠시
現 일본중앙경마회(JRA)의 히다카 육성목장 목장장이자 수의사·수의학박사. 1988년 경주마종합연구소에 들어간 이후 말의 운동생리학을 연구해오고 있다.
작 성 자 : 황수인 nius103@krj.co.kr