靜脈血管為什麼是藍色的?
靜脈血管本是紅色,呈現藍色是因為光和皮膚相互作用導致的。藍光的波長較短無法深入穿透皮膚到達靜脈,所以只有極少的藍光會被血液吸收,大部分會被反射使血管呈藍色。
生物課上老師告訴我們,心臟處理兩種血液,一種有氧,一種缺氧。心臟將含氧的血液輸送到身體的各大組織,同時將回流的缺氧血液輸送至肺部並排出其中的二氧化碳,再經肺部排出體外。血液循環示意圖上則用紅色和藍色分別標出兩種血液以示區別。或許是受到圖片的誤導,許多人相信缺氧的血液應該是藍色的,還提出二氧化碳濃度高和氧氣缺乏的情況會使靜脈血液變成藍色,而我們的靜脈血管裏流淌的就是缺氧的血液,所以靜脈呈現藍色。然而,這並不是真正的原因。
藍光的反射
恰恰相反,人體內其實並沒有藍色的血液,如果要説兩種血液有什麼區別的話,那就是缺氧血比含氧血還要紅。靜脈血管本身也是紅色,會呈現藍色其實是光和皮膚相互作用導致的。要想弄清楚我們的血管呈現什麼顏色,就得考慮不同波長的光在接觸我們的皮膚時會發生哪些變化,光線會透過皮膚傳播多遠,當它們到達血管時又會發生什麼。紅色光和紫色光分別有着最長和最短的波長,其他顏色的光波長則介於二者之間。為了更好的解釋靜脈呈現藍色而不是紅色的問題,我們只看紅光和藍光是如何作用於皮膚的。
紅光的波長很長,較強的穿透性使它不容易被物質阻擋或發生偏離,它可以毫不費力地透過皮膚和身體內的組織,穿透至皮膚以下5~10毫米的地方,而絕大多數靜脈位於此處。藍光的波長較短,容易出現散射或偏離,無法像紅光一樣深入地穿透皮膚到達靜脈,只會停留在皮下1毫米左右的地方。要知道,皮膚不會吸收任何波長的光,但血液正好相反。大部分紅光會被血液中的血紅蛋白吸收,只有少部分會被反射回來。藍光因為停留在皮下淺層,只有極少藍光會被血液吸收,大部分會被反射。所以,我們的血管會呈現藍色而非紅色。
紅藍光的應用
當然,這種顏色效果也因每個人靜脈的深度和厚度的不同而有所差別。藍色血管在白皮膚的人身上更為突出,這或許也是“藍血”會成為19世紀歐洲貴族高貴象徵的原因。因為他們從不參加體力勞動,沒有被曬黑,而且當時的歐洲除了白人就是黑人,膚色對比更為明顯。
專家們也利用這些顏色效果做了不少事情。例如,在公共浴室等場所使用藍光照明,此情況下很難找到靜脈血管,因而可以有效阻止毒品靜脈注射。再比如,用紅外線照射人體,血管中的血紅蛋白對其有明顯的吸收效果,之後用紅外攝像頭拍攝時會形成明顯的靜脈血管圖像,這能幫助醫護人員更準確找到皮下靜脈。希望這些小原理,日後能給社會帶來更大的貢獻。
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