דם כחול – לא רק לאצילים

בעבר נהגו לומר שלבני מעמד האצולה באירופה יש "דם כחול", שכן ורידיהם נראו כחולים יותר בגלל גון עורם הבהיר, בניגוד לבני מעמד הפועלים שנאלצו לצאת ביום לעבודת השדה ועורם היה שזוף יותר. מאחר שצבע הדם של האדם הוא אדום והוורידים אדמדמים-חומים, מדוע קיים הבדל בצבע הוורידים הנראה של אנשים בעלי עור בהיר או כהה?

אחד מתפקידיו העיקריים של הדם הוא להעביר חמצן מהריאות אל תאי גופנו ולסלק מהם פחמן דו-חמצני ופסולת אחרת. לצורך זה הדם מכיל חלבון בשם המוגלובין ובו אטום ברזל – והוא שמקנה לדם את צבעו האדום. טענה נפוצה – אך שגויה – קובעת שהדם בוורידים, שנושאים דם מתאי הגוף אל הלב, הוא כחול כיון שריכוז החמצן בו נמוך יותר בהשוואה לעורקים, שנושאים דם רווי בחמצן מהלב אל שאר חלקי הגוף. בפועל, צבע הדם בעורקים הוא אדום בהיר, ואילו בוורידים צבעו אדמדם כהה.

אז מדוע הוורידים בעורנו נראים לנו כחולים? התשובה טמונה באור עצמו ובדרך שבה אנו חווים צבע. אור הוא קרינה אלקטרומגנטית הנעה בגלים. אורכי הגל שהעיניים שלנו מסוגלות לראות נמצאים בטווח של 700-400 ננומטר (מיליארדית המטר). אורך הגל של הצבע האדום ארוך יחסית – בערך 700 ננומטר, ואילו לצבע הכחול אורך גל קצר יחסית של כ-400 ננומטר. כשאנחנו רואים שלגוף יש צבע מסוים, זה מפני שהוא החזיר לעינינו אור באורך הגל הזה.

כעת מה קורה כשאור פוגע בזרועותינו? אורכי גל שונים חודרים לעומק שונה בעורנו. קרני האור האדומות חודרות עמוק יותר ונבלעות במידה רבה יותר בדם העני בחמצן הזורם בוורידים, לעומת הדם העשיר בחמצן הזורם בעורקים. לעומת זאת, קרני האור הכחולות מוחזרות בדרך כלל עוד לפני שהן מספיקות לחדור לעומק עורנו.

המראה הכחול של הוורידים בעורנו הוא בעיקרו אשליה אופטית: כשקיים וריד מתחת לפני העור, קרני האור האדומות נבלעות בו. מאחר שמוחנו מפרש צבע לפי היחס שבין עוצמת קרני האור שאנו קולטים בעינינו, אזורי הוורידים מחזירים פחות קרני אור אדומות יחסית לצבע הכחול שמוחזר ברובו הגדול. ואילו באזורים הסמוכים בעור גם האור האדום מוחזר. לכן הוורידים נראים לנו כחולים בהשוואה לעור סביבם.

כמות האור האדום שנבלעת בכלי הדם תלויה גם בקוטרו של כלי הדם ובעומקו: ככל שדפנות כלי הדם דקות יותר, כך הן יחזירו יותר אור אדום, ולכן נימי הדם שנמצאים סמוך לפני העור נראים אדומים. לעומת זאת, העורקים נמצאים בשכבות עמוקות יותר ולא מגיעות אליהם מספיק קרני אור כדי שנראה אותם, בנוסף, הדפנות שלהם עבות יותר מאלה של הוורידים והנימים, וגם זה מקשה על האור לחדור אליהם.

ובכל זאת, מתברר שיש גם יצורים עם דם כחול אמיתי. לסרטן פרסת הסוס (Limulidae) יש דרך ייחודית לשאת חמצן בדמו: הוא משתמש לשם כך בחלבון בשם המוסיאנין שמכיל יוני נחושת, בניגוד להמוגלובין המכיל ברזל. הנחושת מקנה לדם של הסרטנים הללו גוון כחול. דמם הייחודי משמש ברפואה בין השאר לזיהוי רעלנים.

שודר בערוץ לוגי בשיתוף עם מכון דוידסון לחינוך מדעי