血液は赤いのに、なぜ静脈は青く見えるのか

血液は赤いものですし、外科医に言わせれば静脈も赤いのですが、皮膚を通して見ると青く見えるだけです。

その答えは、目がどのように色を認識するか、光が体に触れたときにどのように振る舞うか、血液の特殊な性質など、いくつかの点によります。

光は山と谷に分かれていて、その谷の間の距離を波長といいます。

光の色によって波の長さが異なります。 赤い光は波長が長く(約700ナノメートル)、紫の光は波長が短く(約400ナノメートル)、残りのスペクトルはその中間に広がっています。

光の波長のアニメーション

私たちは、光源から直接、または表面から反射してきた光が目に入ったときに、その色に見えます。

しかし、静脈が青く見える理由を説明するために、スペクトルの赤と青の端だけを見てみましょう。

赤の光は波長が長く、物質によって屈折されにくく、通過しやすいことを意味しています。

赤い光は、皮膚や体の組織をよく通り抜け、多くの静脈がある皮膚の下5~10mmまで到達します。

静脈に到達すると、赤い光はヘモグロビン(血液を赤くするタンパク質)に吸収されます。

これは実際にやってみてください。 自分の腕に赤い光を当てると、赤い光が反射して、静脈の部分に黒い線が見えます。

Youtube Vein finder demonstration (Cookie Jar TV)

青色光は波長が短く(約475ナノメートル)、赤色光よりも簡単に散乱したり屈折したりしてしまいます。

散乱しやすいため、肌への透過性はそれほど高くありません(1mmの数分の1)。 青色の光が肌に当たっても、ほとんどが反射されてしまいます。

青い光を肌に当てると、基本的には青い肌になり、血管が見えにくくなります。

フィンランドの駅のトイレに設置された青色照明
青色照明は静脈を見つけにくくするため、静脈内麻薬の使用を抑制するために使用されています。(Wikimedia Commons: JIP, CC BY-SA 3.0)

では、白色光を浴びたときのように、赤い光と青い光が同時に肌に当たっている状態を想像してみてください。

静脈があるところでは、周囲の皮膚に比べて赤が少なく、青が多く見えます。

光が静脈の見え方にどのように影響するかを示した図です。
波長の短い青色光が反射して静脈が青く見える。(Supplied: The Conversation, CC BY-ND)

興味深いことに、この効果は静脈の深さや、静脈の太さによっても異なります。

この人たちは肉体労働で日に焼けていないので、皮膚の下で静脈が青く見えていたのです。

With thanks to Science Writer at the Australian Red Cross Blood Service Alison Gould.

David Irving is an adjunct professor at the University of Technology Sydney.

Originally published in The Conversation

この記事は英語版です。

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