Miért tűnnek inkább fehérnek, mint vörösnek a nagyobb artériák, de a vénák kékek?

A nagyobb artériák inkább fehérnek, mint vörösnek tűnnek, elsősorban a miatt Rayleigh-szórásként ismert optikai jelenség . Ez a szóródási hatás azt okozza, hogy a kék és lila fényhullámok jobban szétszóródnak, mint a látható spektrum más színei, amikor a fény kölcsönhatásba lép a légkörben vagy más közegben lévő részecskékkel vagy molekulákkal.

Íme annak magyarázata, hogy ez miért történik:

1. Fényszórás: Amikor a fény, beleértve a napfényt is, áthalad bármilyen közegen, kölcsönhatásba léphet az abban a közegben lévő részecskékkel vagy molekulákkal. Ez a kölcsönhatás a fény szétszóródását vagy különböző irányokba való átirányítását okozhatja. A szórás mértéke a fény hullámhosszától és a részecskék vagy molekulák méretétől függ.

2. Rayleigh-szórás: A Rayleigh-szórás a fényszórás egy speciális típusa, amely akkor következik be, amikor a fény olyan részecskékkel vagy molekulákkal lép kölcsönhatásba, amelyek sokkal kisebbek a fény hullámhosszánál. Ez a fajta szórás a leghatékonyabb rövidebb hullámhosszokon, például kék és lila fénynél, és kevésbé hatékony hosszabb hullámhosszokon, például vörös és narancssárga fénynél.

3. Artériák falai: A nagyobb artériák fala viszonylag vastag, és sok kötőszöveti rostot tartalmaz, beleértve az elasztint és a kollagént. Ezek a szálak szabályos mintázatban vannak elrendezve, és a fény szóró központjaként működnek. Amikor a látható spektrum összes színét tartalmazó fehér fény áthalad az artéria falán, a Rayleigh-szórás következtében a kék és lila fénykomponensek hatékonyabban szóródnak szét.

4. Vörös elnyelés: A szóródáson kívül a fény egy részét a szövetek és az artériák falán belüli hemoglobin is elnyeli. A hemoglobin, a vörösvérsejtek oxigénszállító fehérje, a spektrum kék-zöld tartományában nyeli el a fényt. A felszívódás mértéke azonban nem elég jelentős ahhoz, hogy teljesen ellensúlyozza a szórási hatást.

A Rayleigh-szórás és abszorpció együttes hatása következtében a kék és lila fény nagyobb hányada szóródik vissza a megfigyelő felé, így a nagyobb artériák fehéres megjelenésűek. Másrészt a vénák kéknek tűnnek, mert a bennük lévő oxigénmentesített hemoglobin több vörös és sárga fényt nyel el, így több kék fény verődik vissza és jut el a szemünkhöz.