Экспериментально было установлено, что лазерное излучение действует на отдельную клетку, а не только на биологические клеточные структуры. Попытки установления соответствия энергетических уровней атомов или молекул с энергией действующего светового кванта или поиски светочувствительного агента в биоткани не привели к положительным результатам. Поэтому для объяснения природы взаимодействия лазерного излучения с биологическим веществом необходимо принятие идей нестабильности и представление биологических систем как открытых и нестабильных (20).

Открытые системы в отличие от идеализированных замкнутых (изолированных) систем обмениваются со своим окружением веществом, энергией и, что особенно важно, информацией [33, 34]. Поэтому в живых системах при взаимодействии с когерентным излучением, испускаемым существенно неравновесной активной средой лазера (имеющей инверсную населенность энергетических уровней), наряду с процессами тепловой деградации, могут происходить процессы самоорганизации, в результате которых возможно восстановление функций поврежденной биосистемы.

Важной чертой эффекта лазерного излучения является эквифинитность: при широком варьировании исходных характеристик лазерного излучения конечный терапевтический эффект оказывается одинаковым. Для описания биологических систем лучше ввести понятие особого типа квазичастиц – “конформеров”. Производство энтропии – наиболее подходящий физический параметр для описания эффекта лазерного излучения. Важным преимуществом энтропийных характеристик является их связь с информационными и структурными параметрами. Эффект ЛБС можно, таким образом, рассматривать как совокупность неравновесных фазовых переходов, формирующих процесс самоорганизации, при котором система “когерентный свет – биовещество” идет по пути уменьшения производства энтропии. Другим аспектом эффекта лазерного излучения, сказывающимся на термооптических свойствах, является подстройка пространственно-временной структуры волнового фронта излучения к структуре биоткани, происходящая за счет оптических свойств клеточной структуры.

Основной чертой биохимических процессов в клетке является их электронно-конформационный или матричный характер. Т.е. направленность реакций на изменение и согласование вторичной, третичной и т. д. структур – конформаций биомакромолекул по отношению друг к другу. С точки зрения лазерной физики механизм перевода молекул в нужное конформационное состояние можно рассматривать как систему “накачки”, обуславливающую статистическую неравновесность всей биосистемы, которая, возможно и служит источником термооптического сигнала.

Эффект лазерного излучения рассматривается с точки зрения биологической электродинамики, что объясняет избирательность действия лазерного излучения только на “больные” клетки. Чередование водных слоев с различной преимущественной ориентацией диполей вблизи мембраны влияет как на процессы свертывания – развертывания белковых макромолекул, так и на их сенсибилизацию к действию электромагнитного излучения. Поэтому, в целом взаимодействие лазерного излучения с биоструктурами является самоорганизующимся процессом неадиабатического возмущения системы “мембрана – связанная вода – биомакромолекулы” и сказывается, в первую очередь, на эффективности синтеза новых биомолекул. Механизм воздействия лазерного излучения можно трактовать как состоящий из первичной фотохимической реакции с переносом электрона в макромолекуле с последующим конформационным изменением ассоциата, состоящего из макромолекулы и ее гидратного окружения. Т.е. это своеобразный “обмен” когерентными свойствами между биовеществом и электромагнитным полем: в результате взаимодействия лазерный свет рассеивается и поглощается, а неравновесная декоррелированная биосистема возвращается в полностью когерентное состояние. Также процесс воздействия лазерного излучения можно рассматривать как своеобразный “теплообмен” между двумя системами, имеющими отрицательную абсолютную температуру – биосистемой и когерентным электромагнитным полем (рис.4.4.3.1.).

Итак, эффект лазерного излучения является нетривиальным примером взаимодействия двух неравновесных систем: когерентного поля и биологической системы. Взаимодействие этих двух систем происходит всегда при монохроматичности излучения, что связано с дискретностью энергетического спектра биосистемы и с изменением ее параметров во времени – она “дышит” и, тем самым, всегда обеспечивает резонанс структур. Основными чертами этого взаимодействия следует считать наличие самоорганизации и эквифинитности – независимости конечного результата от меняющихся в широких пределах начальных условий (длина волны, угол освещения, интенсивность и др.). Рассмотренные выше предположения в какой-то степени объясняют причины “однонаправленности” положительного терапевтического результата всего процесса лазерной биостимуляции.

Таким образом, природа термооптического сигнала, используемого в термооптической микроскопии, еще не до конца исследована и не имеет четкой концепции, объясняющей феномен взаимодействия лазерного излучения с биовеществом. Наиболее оптимальное объяснение наблюдаемых явлений на сегодняшний день дает концепция нестабильности, предложенная И. Пригожиным. Однако как заметил сам Ньютон в письме к Ольденбергу: "окончательных теорий" не существует, каждая теория основана на идеализациях (35). Поэтому несомненным является только то, что оперирование термином «термооптический сигнал» часто воспринимается современными учеными как ересь, но в тоже время создает предпосылки для освоения этой области исследования на будущих этапах эволюции познания.

Дираку принадлежит следующее высказывание: "Основная трудность теоретической физики - необходимость преодолевать предрассудки (35)", что особенно верно применительно к необратимости и вероятности. Верным это является и для настоящего этапа развития термооптического анализа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На протяжении всей истории человеку было присуще желание исследовать окружающий его мир и пытаться понять природу вещей, что со временем привило к возникновению науки как таковой и подняло вопрос о научной рациональности. В истории философского мышления развитие представлений о научной рациональности прошло через множество этапов, начиная с дедуктивистской модели характерной для античности и постепенного принятия значимости «доводов опыта и эксперимента». В 50-х годах XX века проблема научной рациональности оказалась в центре внимания научной общественности благодаря концепции критического рационализма К. Р. Поппера, а затем в 60—80-х годах работ Т. Куна и И. Лакатоса, показавших присутствие в науке иррационального компонениа.

Наука 21-ого века, приняв иррациональную компоненту, признав присутствие регулятивного воздействия на научное мышление идеалов, норм и стандартов, имеющих историческую и социокультурную обус­ловленность, и частично отказавшись от идей детерминизма в пользу концепции нестабильности и случайности, включила человеческую деятельность в поле зрения естествоиспытания и выдвинула вперед новые ориентиры для деятельности естествоиспытателей и их философских взглядов.