Учитывая, что биологические ткани весьма неоднородны по своей анатомо-физиологической структуре, в зоне облучения термическое и механическое воздействие может сопровождаться и другими вторичными эффектами: гидродинамическим сжатием и разрежением среды, появлением отрицательного давления в определенных участках среды и др., которые могут приводить к более выраженным патологическим изменениям в очаге облучения и увеличивать площадь повреждения В зарубежных экспериментальных исследованиях установлено, что с увеличением энергии в импульсе излучения ударная волна может достигать таких значений, при которых сотрясение распространяется в глуб-жележащие ткани организма, а часть энергии проникает через кожные покровы, подкожную клетчатку, костную ткань и достигает внутренних органов. Так, измерения показали, что около 9% энергии излучения рубинового лазера (30 Дж/имп) проникает в головной мозг мышей; поэтому если облучать поверхность брюшной стенки, грудной клетки или головы животных, то можно обнаружить различной выраженности повреждения внутренних органов и головного мозга (кровоизлияния, разрывы и др.). По мнению исследователей, повреждения внутренних органов вызываются не только в результате механического действия излучения лазера, но и непосредственного влияния лазерной энергии на ткани внутренних органов. Однако патологические изменения внутренних органов даже у мелких лабораторных животных возникают при воздействии импульсных лазерных излучений довольно значительной интенсивности, достигающей десятков и даже сотен Дж-см-2. Необходимо иметь в виду, что с появлением мощных лазеров увеличивается опасность повреждения внутренних органов и головного мозга при воздействии прямого или зеркально отраженного излучения на организм.

По мнению ряда авторов, механическими и термическими эффектами действие лазерных лучей на облучаемые ткани не ограничивается. К числу специфических эффектов биологического действия лазерных излучений относятся изменения генетических, ферментативных и других свойств тканей, а также некоторых составных частей крови (например, гемоглобина и др.), сдвиги биохимических показателей, которые обусловлены не только термическим или механическим влиянием излучений лазеров, но и специфическим действием .

Касаясь вероятного механизма этих изменений, указанные выше исследователи отмечают, что в основе специфического действия излучений лежат сложные процессы, вызванные избирательным поглощением электромагнитной энергии тканями, а также электрическими и фотохимическими эффектами.

Высокий градиент электрического поля, обусловленный большой плотностью лазерной энергии, может вызвать поляризацию молекул, резонансные и другие явления. Кроме того, при мощностях лазерного излучения, доходящих до сотен мегаватт, возможны процессы ионизации биомолекул.