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静脈の拡張は延長よりも重大な問題で、血液の逆流を防ぐために心臓に向かって付着する静脈弁を引き離す原因となります。静脈弁が引き離された状態では、きちんと閉じることができず、起立時に重力の作用によって起こる血液の逆流を止めることができなくなります。その結果、血液が逆流して静脈内に急速にたまります。血液の逆流は、壁が薄くなって蛇行している静脈をさらに拡張させます。

正常なら表在静脈から深部静脈へ血液を送る連結静脈の一部も、拡張することがあります。連結静脈が拡張すればその弁も引き離され、筋肉が深部静脈を圧迫するたびに血液が逆に表在静脈内へ噴出して、表在静脈はさらに伸びてしまいます。

静脈瘤がある女性の多くには、毛細血管が拡張するくも状静脈もみられます。くも状静脈は静脈瘤内の血液による圧迫が原因となっている可能性もありますが、一般にまだ解明されていないホルモンが原因と考えられます。