Zašto su veće arterije bijele, a ne crvene, a vene plave?

Veće arterije izgledaju bijele, a ne crvene prvenstveno zbog optički fenomen poznat kao Rayleighovo raspršenje . Ovaj efekt raspršenja uzrokuje da se plavi i ljubičasti svjetlosni valovi rasprše više nego druge boje vidljivog spektra kada svjetlost stupa u interakciju s česticama ili molekulama u atmosferi ili drugim medijima.

Evo objašnjenja zašto se to događa:

1. Raspoj svjetlosti: Kada svjetlost, uključujući sunčevu svjetlost, prolazi kroz bilo koji medij, može stupiti u interakciju s česticama ili molekulama prisutnim u tom mediju. Ta interakcija može uzrokovati raspršivanje ili preusmjeravanje svjetlosti u različitim smjerovima. Količina raspršenja ovisi o valnoj duljini svjetlosti i veličini čestica ili molekula.

2. Rayleighovo raspršenje: Rayleighovo raspršenje je specifična vrsta raspršenja svjetlosti koja se javlja kada svjetlost stupa u interakciju s česticama ili molekulama koje su puno manje od valne duljine svjetlosti. Ova vrsta raspršenja najučinkovitija je na kraćim valnim duljinama, poput plave i ljubičaste svjetlosti, a manje učinkovita na dužim valnim duljinama, poput crvene i narančaste svjetlosti.

3. Stjenke arterija: Stijenke većih arterija relativno su debele i sadrže mnogo vlakana vezivnog tkiva, uključujući elastin i kolagen. Ta su vlakna pravilno raspoređena i djeluju kao središta raspršenja svjetlosti. Kada bijela svjetlost, koja sadrži sve boje vidljivog spektra, prolazi kroz stijenku arterije, komponente plave i ljubičaste svjetlosti učinkovitije se raspršuju zbog Rayleighovog raspršenja.

4. Crvena apsorpcija: Osim raspršenja, dio svjetlosti apsorbiraju tkiva i hemoglobin unutar stijenki arterija. Hemoglobin, protein koji prenosi kisik u crvenim krvnim stanicama, apsorbira svjetlost u plavo-zelenom području spektra. Međutim, količina apsorpcije nije dovoljno značajna da u potpunosti neutralizira učinak raspršenja.

Kao rezultat kombiniranih učinaka Rayleighovog raspršenja i apsorpcije, veći udio plave i ljubičaste svjetlosti raspršen je natrag prema promatraču, dajući većim arterijama bjelkast izgled. S druge strane, vene izgledaju plave jer deoksigenirani hemoglobin u njima apsorbira više crvene i žute svjetlosti, dopuštajući da se više plave svjetlosti reflektira i dopre do naših očiju.