血是紅的，靜脈為什麼是藍的？

你應該不是藍血人，也最好不要成為藍血人。

在歐洲，“藍血”曾經是高貴身份的象徵。

公元9世紀，西班牙貴族正試圖從摩爾人的手裡奪回伊比利亞半島。在史學家羅伯特·萊西（Robert Lacey）的描述中，戰前貴族會高舉手臂，藍色的靜脈在白皙的面板上尤為顯眼，他們以此表明自己血統純正，未被深色面板的摩爾人汙染。

最初，這樣的做法或許是為了鼓舞士氣。當時的西班牙人可能也沒有想到，“貴族血液不是紅色而是藍色”的概念，將會傳播到更廣闊的世界裡去。由於上流社會的人們不常將面板暴露在陽光下，與整日在戶外勞作而曬黑的普通人相比，貴族的膚色偏淺，藍色的靜脈也顯得更清晰——整個歐洲一度都流行用“藍血”來表達上層與下層之間的分別。

如今我們已經知道，不論身份或階層，人類的血液通常不會是藍色的。然而，為什麼從手腕上看到的靜脈會是藍色的？

血色是什麼色？

中學生物告訴我們，從心臟出發的動脈血，能將氧氣輸送到身體各處。釋放了氧氣之後的血液，則會沿著各級靜脈流回心臟。至於動脈血或靜脈血在人們眼中是什麼顏色，這與血液迴圈過程有關，或者說與這個過程中

血液反射和吸收的光線

有關。

一束白光，是由紅橙黃綠青藍紫等各種不同波長的光混合而成。動脈血之所以鮮紅，是因為血紅蛋白與氧氣結合後，能將更多的紅光反射進人們眼裡；相比之下，

靜脈血中的血紅蛋白脫去一些氧氣，吸收的紅光變多，反射的紅光變少

，很難保持動脈血那樣鮮紅的顏色。抽血時我們看到的暗紅色血液，也是靜脈血。

上面兩管是靜脈血

更具體地說，在血紅蛋白當中，決定顏色的部分其實是

血紅素

（heme）。血紅素是一種含鐵的卟啉化合物，以鐵原子為中心的環狀結構包含大量的共軛雙鍵，讓分子能夠吸收可見光，並顯現出特定的顏色。

而

氧氣遇到血紅蛋白後，正是要與血紅素中的鐵相結合

，方能被搬運到其他組織或器官。一個血紅蛋白分子最多可以攜帶四個氧氣分子，結合的氧氣分子數量不同，血紅蛋白吸收光線的波長範圍也有所不同。因此，含氧量低的靜脈血與含氧量高的動脈血顏色會有區別。

但不論鮮紅還是暗紅，健康的血液都是紅色的，不是藍色的。我們看到的藍色靜脈，究竟是怎麼來的？

你看到的是什麼色？

把一管靜脈血擺在眼前，和透過面板看靜脈，是兩種不同的情況。

一束白光打在面板上，和打在透明玻璃容器上不一樣。在組成白光的各種色光當中，紅光的波長約在625-750奈米之間，而藍光的波長約在450-485奈米之間。通常，波長更長的光線更容易穿透介質，紅光穿過面板不是一件難事，而

藍光在進入面板後，容易被散射到四面八方

，更難抵達面板深處。

這就好像，太陽會釋放出各種波長的光，但我們看到的天空卻常常是藍色。大氣中存在許多微小顆粒，直徑比那些可見光的波長還短。紅光或藍光都會遇到這些微小顆粒並被散射，不過藍光由於波長較短，發生的散射也更多。這種現象屬於

瑞利散射

（Rayleigh scattering），天空被那些散射光照亮，成為了人類眼裡的藍天。

面板裡的情況也很相似，

一些藍光在深入面板之前，就已經被彈回人們眼裡

。與容易被散射的藍光相比，紅光有相當一部分可以到達面板下的靜脈，走過一段更完整的旅程。

當然，紅光和藍光都有可能在穿越面板的過程中被吸收，也都有機會到達靜脈並在那裡被吸收，差別只是最終能反射回眼睛裡的紅光和藍光不一樣多。我們看到的靜脈顏色，也與紅光和藍光返回眼中的比例有關。

其實，白光照射到靜脈區域，返回的紅光通常還是比藍光多。

那麼，即便是透過面板觀察，大多數人也不該看到藍色靜脈。

那我們怎麼會以為自己看到的靜脈是藍色的？

靜脈不是畫在一張白紙上，它周圍還有粉嫩的面板。科學家發現，下方沒有靜脈的面板區域，反射藍光的量與靜脈區差別不大，但反射的紅光明顯比靜脈區多——看起來就更紅。而透過面板看到的

靜脈並非不紅，只是與旁邊的面板對比起來可能偏藍

一些，於是被大腦認定為藍色。

這可以說是一種視錯覺，與

顏色恆常性

（color constancy）有關。顏色恆常性是人類色彩感知系統的一種特性，能讓我們在不同光照條件下判斷物體的顏色。比如，下圖是模擬黃光和藍光分別照在魔方上的效果，人們很容易從中找出紅色方格所在的位置。

但當把這些“紅色方格”從原本的環境中提取出來，放進白色背景，人們會感覺它們不再是紅色，變成了橙色和紫色。事實上，方格沒有變色，是我們識別的結果變了。我們識別出的物體顏色，不僅取決於反射光，還取決於大腦的計算。如此一來，紅潤面板包圍中的靜脈，被視作藍色也不足為奇，假如把那種顏色放在白色背景下，我們可能不會認為它是藍色。

血液變藍的人

雖然，正常情況下人類的血液不會是藍色，但也有一些疾病能讓血液變藍。

高鐵血紅蛋白血癥

（methemoglobinemia）就是這樣一種疾病。

健康人的血液裡，血紅蛋白之中的鐵幾乎都是

二價鐵

（Fe2+），負責結合氧氣。但在高鐵血紅蛋白之中，一些鐵變為了

三價鐵

（Fe3+），難以結合氧氣。而這種血紅蛋白分子裡，殘餘的二價鐵離子對氧的親和力反而會增強，無法正常將氧氣釋放到組織中。

通常來說，高鐵血紅蛋白在血液中的佔比

低於1%

。如果血液裡的高鐵血紅蛋白超過10%，人體就可能因為缺氧而產生各種症狀，如氣短、發紺（面板或黏膜呈青紫色）、精神狀態改變、頭痛、乏力等等。當血液中高鐵血紅蛋白的比例達到70%左右，人類就可能有昏迷甚至致命的風險。

深藍色的血液

這種疾病的患者中，最為人熟知的症狀或許就是血液顏色的改變。攜帶的氧氣明顯變少時，血液可能呈現棕色甚至藍色。2019年，《新英格蘭醫學雜誌》報告了一位25歲的女性病患，她的血氧飽和度明顯低於正常水平，

高鐵血紅蛋白的比例高達44%

，血液已經變成深藍色，面板顏色也有些改變。

根據患者的自述，在就醫的前一天晚上，她因為牙痛而用了大量的苯佐卡因來止痛。這可能就是她突然發病的原因。第二天早上，她便感到呼吸急促且身體虛弱，然後去往急診室。接受靜脈注射亞甲藍治療之後，患者的呼吸有明顯改善，面板變色的情況也減弱了。最終，症狀完全消退。

擁有“高貴”的藍血，對人類來說真的不是一件好事。