正常人体学所涵盖的四门学科中各自含有自身特有的研究方法，随着科学技术的不断发展，各种新的研究方法和新技术发明在这四门学科中也得到了充分的运用。其中解剖学以传统的尸体解剖为基础，发展起了一系列的研究方法和研究方向，例如，通过肉眼观察描述人体形态结构的巨视解剖学；以显微镜观察为手段的微视解剖学；运用X线技术研究人体器官形态结构的X线解剖学；把X线计算机断层成像、超声或磁共振成像技术运用到人体断层形态结构研究的断层解剖学；以及与其他学科和研究目的交叉融合所形成的诸如外科解剖学、运动解剖学和艺术解剖学等。生物化学的研究方法是近些年来发展最快、运用范围最广泛的技术，既有最经典的诸如萃取提炼某种物质成分的方法，也有基因合成等尖端技术。这些研究方法种类繁多，技术要求也各不相同，在多种专著中有详尽的论述。故此在本书中，仅对组织学和生理学的研究方法做一简单叙述。

组织学的研究技术种类繁多，有的仪器极其精密，其原理涵盖物理、化学、生物化学、免疫学、分子生物学等学科的知识。其中，最基本的常规组织学技术包括以下内容：

石蜡切片技术（paraffin sectioning）是组织学最经典和最常用的技术。其基本步骤包括：

选取新鲜的组织块，用蛋白凝固剂（常用甲醛）固定，以保存组织的原本结构。

将固定好的组织块用乙醇、二甲苯进行脱水，包埋在石蜡中。

将包有组织的蜡块用切片机切成5～10μm的薄片，用苏木精-伊红染色法染色，以提高组织成分的反差，便于观察。

切片经过脱水后滴加树胶，用盖玻片密封保存。

除了石蜡切片外，在制作较大的组织块（如脑、眼球等）时，常用火棉包埋。在要进行某些组织化学反应的标本，为保存蛋白质（包括酶）的结构和活性，常把组织经过液氮（－196℃）冷冻后，用恒冷箱切片机进行冷冻切片。此外，还有将游离的细胞（如血细胞）直接涂于玻片上（涂片）；将疏松结缔组织或肠系膜等撕成薄片铺在载玻片上（铺片）；骨和牙等硬组织磨成薄片（磨片）等。

常用的染色技术是 苏木精-伊红染色法（hematoxylin-eosin staining，HE）简称HE染色法。苏木精染液为碱性，主要使细胞核内的染色质与胞质内的核糖体着紫蓝色；伊红为酸性染料，可使细胞质和细胞外基质中的成分着红色。易被碱性或酸性染料着色的物质分别具有 嗜碱性（basophilia）和 嗜酸性（acidophilic）。

除了HE染色法外，还有许多种染色方法，能特异性地显示某种细胞、细胞外基质成分、或细胞内的某些结构。例如，用硝酸银可将神经细胞染成黑色（此为镀银染色法）；用醛复红将弹性纤维和肥大细胞的分泌颗粒染为紫色等。

上述方法制备的标本，一般可用普通的 光学显微镜来观察。在组织化学术中，常使用 荧光显微镜来研究荧光染料染色或作为标记的标本。在细胞培养术上，用 相差显微镜来观察无色透明的活细胞。激光扫描共聚焦显微镜术是将激光扫描显微镜获取的图像利用计算机进行处理，观察细胞或组织内部微细结构的荧光图像。

电镜是用电子束代替可见光，用电磁透镜代替光学透镜，用荧光屏使肉眼不可见的电子束成像。电镜分透射电镜和扫描电镜两种，前者观察细胞的内部结构，后者观察细胞的表面立体结构。

用电子束穿透样品并产生图像。由于电子束易被散射或被样品吸收，穿透力低，故必须制备超薄切片。

不需要制备切片，组织块用戊二醛和锇酸固定后，经脱水、干燥，再于表面喷镀薄层碳与金属膜。

组织化学术是应用化学、物理、生物化学、免疫学或分子生物学的原理和技术，与组织学技术相结合而产生的技术，能在组织切片上定性、定位地显示某种物质的存在与否以及分布状态，还可进一步用显微分光光度计或图像分析仪测定切片中该物质反应的强度，获得定量的信息，包括一般组织化学术、免疫组织化学术和原位杂交术等。

图像分析术又称形态计量术，是应用数字和统计学原理对组织切片提供的平面图像进行分析处理，从而获得组织和细胞内各种有形成分的数量、体积和表面积等具体参数，这些参数可以从量的角度显示结构与功能间的关系。

细胞培养术是将从机体内所取得的细胞，通过模拟体内的条件，在体外进行培养的技术，以观察活细胞的形态结构和功能。首次从体内取出的细胞进行培养，称原代培养。当细胞增殖、长满培养器皿后，必须将其按一定的比例分散到其他若干个培养器皿中继续培养，此为传代培养。经长期培养而成的细胞群体，称细胞系。从细胞系中选择单个细胞进行培养，所形成的细胞群体称细胞株。

生理学是一门实验性科学，生理学的所有知识都与临床实践和实验研究相关。生理学实验是在人工创造的一定条件下，观察生命活动的现象、分析产生这些现象的机制，以获得生理学知识的一种研究方法。根据生理学实验研究对象的不同可分为动物实验和人体实验。

根据实验经历的时间长短，可分为急性动物实验和慢性动物实验两种形式。

急性动物实验（acute animal experiment）是在人工控制的实验条件下，以整体动物或动物材料为研究对象，在短时间内观察并记录动物的某些生理活动。此类实验通常是破坏性的，常造成实验动物的死亡。急性动物实验又可分为离体和在体实验两种方法。 离体实验（experiment in vitro）中，研究对象是从活的或刚处死的动物体内取出的某种器官、组织、细胞或细胞成分，将这些标本置于一个模拟其正常功能活动所需的人工环境中，观察它们的正常生理活动以及在人为干预下其生理功能的改变。例如，对离体的蛙心进行灌流，通过改变灌流液的成分，观察和研究药物干预下蛙心收缩功能的变化。 在体实验（experiment in vivo）是在动物清醒或麻醉情况下，手术暴露需要研究的部位，观察和记录人为干预下动物某些生理功能的变化。例如，对麻醉的家兔实施输尿管插管，记录动物正常是尿液产生的量和速度，然后注射不同的药物，观察药物对尿生成的影响。

急性动物实验的优点是实验所需控制的条件比较简单，也容易控制，便于进行直接的观察和细致的分析。其中离体实验更能深入到细胞乃至分子水平的研究，有助于揭示生命现象中最本质的规律。但是必须认识到在正常的生理条件下，机体的各器官系统在神经和体液的调节下协调配合，所完成的生理功能有可能与急性实验的结果有所不同。

慢性动物实验（chronic animal experiment）以完整、清醒的动物为研究对象，尽可能保持外界环境和动物生活的自然状态相一致，以便能在较长时间内反复观察和记录动物某些生理功能的改变。例如巴甫洛夫在观察狗唾液分泌的条件反射就是经典的慢性动物实验。慢性动物实验适用于观察某一器官或组织在正常情况下的功能及在整体中的作用地位，但不宜用来研究某一器官或组织细胞的生理功能的详细机制。与急性动物实验相比，慢性动物实验的实验条件很难控制，干扰因素较多。

动物实验的结果不能生搬硬套到人体，故还需开展人体实验。人体实验由于受到医学伦理学的限制，在生理学研究中，目前主要进行人群资料调查，例如人体正常生理数据的采集和分析统计等。

总之，各种实验方法各有优缺点，对某种生理功能的研究，究竟采用哪种实验方法应根据实际情况加以选择。

在绪论中我们已经知道，人体的结构与功能极其复杂，细胞是人体的最基本的结构功能单位，细胞构成组织，组织构成器官，器官组成系统，系统构筑成完整的机体。细胞结构和（或）功能的改变，直接影响到组织、器官、系统乃至机体的生命活动。为了全面探索人体的功能，生理学实验应从细胞和分子水平、器官和系统水平以及整体水平三个层次开展科学研究。

细胞是人体最基本的结构和功能单位，而细胞及细胞器是由多种生物大分子所构成。随着科学技术的高速发展，生理学将器官和系统的研究还原到细胞和分子水平，以获得有关细胞及其所含大分子物质活动规律的知识。例如骨骼肌肌丝滑行的研究；细胞兴奋时离子通道的开放和离子移动等。这一水平的研究一般采取离体实验的方法，所获得的知识和理论称 普通生理学，现在又称 细胞和分子生理学。

人们对生理学的研究最早是从器官和系统水平开始的。由于整体水平上的研究比较复杂，生理学研究通常将整体还原到系统和器官。在这个水平的研究中，人们积累了大量的生理学知识，例如肺的气体交换、肾脏尿的生成、心脏的射血功能及其调节等。在这一水平的研究中，可采用急性或慢性动物实验。急性动物实验是主要的获取知识的来源，包括在体和离体实验两个部分。这一水平的研究及其所获取的知识和理论称 器官生理学。

作为一个整体，人类机体的各个器官和系统之间的功能是相互联系和相互协调的，因此生理学的研究还必须在整体水平上进行。即以完整的机体为研究对象，观察和分析在环境因素改变和不同生理情况下各器官系统之间的相互联系和协调，以及完整机体所作出的各种反应的规律。例如，机体在深海高压状态下生理功能的变化，航天失重状态中机体的适应过程等。由于实验过程中发生变化的参数即实验条件非常多，因而结果的分析非常困难。但是，变量越多的实验，则可能更加接近实际情况。