正常人體學所涵蓋的四門學科中各自含有自身特有的研究方法，隨著科學技術的不斷發展，各種新的研究方法和新技術發明在這四門學科中也得到了充分的運用。其中解剖學以傳統的尸體解剖為基礎，發展起了一系列的研究方法和研究方向，例如，通過肉眼觀察描述人體形態結構的巨視解剖學；以顯微鏡觀察為手段的微視解剖學；運用X線技術研究人體器官形態結構的X線解剖學；把X線計算機斷層成像、超聲或磁共振成像技術運用到人體斷層形態結構研究的斷層解剖學；以及與其他學科和研究目的交叉融合所形成的諸如外科解剖學、運動解剖學和藝術解剖學等。生物化學的研究方法是近些年來發展最快、運用范圍最廣泛的技術，既有最經典的諸如萃取提煉某種物質成分的方法，也有基因合成等尖端技術。這些研究方法種類繁多，技術要求也各不相同，在多種專著中有詳盡的論述。故此在本書中，僅對組織學和生理學的研究方法做一簡單敘述。

組織學的研究技術種類繁多，有的儀器極其精密，其原理涵蓋物理、化學、生物化學、免疫學、分子生物學等學科的知識。其中，最基本的常規組織學技術包括以下內容：

石蠟切片技術（paraffin sectioning）是組織學最經典和最常用的技術。其基本步驟包括：

選取新鮮的組織塊，用蛋白凝固劑（常用甲醛）固定，以保存組織的原本結構。

將固定好的組織塊用乙醇、二甲苯進行脫水，包埋在石蠟中。

將包有組織的蠟塊用切片機切成5～10μm的薄片，用蘇木精-伊紅染色法染色，以提高組織成分的反差，便于觀察。

切片經過脫水后滴加樹膠，用蓋玻片密封保存。

除了石蠟切片外，在制作較大的組織塊（如腦、眼球等）時，常用火棉包埋。在要進行某些組織化學反應的標本，為保存蛋白質（包括酶）的結構和活性，常把組織經過液氮（－196℃）冷凍后，用恒冷箱切片機進行冷凍切片。此外，還有將游離的細胞（如血細胞）直接涂于玻片上（涂片）；將疏松結締組織或腸系膜等撕成薄片鋪在載玻片上（鋪片）；骨和牙等硬組織磨成薄片（磨片）等。

常用的染色技術是 蘇木精-伊紅染色法（hematoxylin-eosin staining，HE）簡稱HE染色法。蘇木精染液為堿性，主要使細胞核內的染色質與胞質內的核糖體著紫藍色；伊紅為酸性染料，可使細胞質和細胞外基質中的成分著紅色。易被堿性或酸性染料著色的物質分別具有 嗜堿性（basophilia）和 嗜酸性（acidophilic）。

除了HE染色法外，還有許多種染色方法，能特異性地顯示某種細胞、細胞外基質成分、或細胞內的某些結構。例如，用硝酸銀可將神經細胞染成黑色（此為鍍銀染色法）；用醛復紅將彈性纖維和肥大細胞的分泌顆粒染為紫色等。

上述方法制備的標本，一般可用普通的 光學顯微鏡來觀察。在組織化學術中，常使用 熒光顯微鏡來研究熒光染料染色或作為標記的標本。在細胞培養術上，用 相差顯微鏡來觀察無色透明的活細胞。激光掃描共聚焦顯微鏡術是將激光掃描顯微鏡獲取的圖像利用計算機進行處理，觀察細胞或組織內部微細結構的熒光圖像。

電鏡是用電子束代替可見光，用電磁透鏡代替光學透鏡，用熒光屏使肉眼不可見的電子束成像。電鏡分透射電鏡和掃描電鏡兩種，前者觀察細胞的內部結構，后者觀察細胞的表面立體結構。

用電子束穿透樣品并產生圖像。由于電子束易被散射或被樣品吸收，穿透力低，故必須制備超薄切片。

不需要制備切片，組織塊用戊二醛和鋨酸固定后，經脫水、干燥，再于表面噴鍍薄層碳與金屬膜。

組織化學術是應用化學、物理、生物化學、免疫學或分子生物學的原理和技術，與組織學技術相結合而產生的技術，能在組織切片上定性、定位地顯示某種物質的存在與否以及分布狀態，還可進一步用顯微分光光度計或圖像分析儀測定切片中該物質反應的強度，獲得定量的信息，包括一般組織化學術、免疫組織化學術和原位雜交術等。

圖像分析術又稱形態計量術，是應用數字和統計學原理對組織切片提供的平面圖像進行分析處理，從而獲得組織和細胞內各種有形成分的數量、體積和表面積等具體參數，這些參數可以從量的角度顯示結構與功能間的關系。

細胞培養術是將從機體內所取得的細胞，通過模擬體內的條件，在體外進行培養的技術，以觀察活細胞的形態結構和功能。首次從體內取出的細胞進行培養，稱原代培養。當細胞增殖、長滿培養器皿后，必須將其按一定的比例分散到其他若干個培養器皿中繼續培養，此為傳代培養。經長期培養而成的細胞群體，稱細胞系。從細胞系中選擇單個細胞進行培養，所形成的細胞群體稱細胞株。

生理學是一門實驗性科學，生理學的所有知識都與臨床實踐和實驗研究相關。生理學實驗是在人工創造的一定條件下，觀察生命活動的現象、分析產生這些現象的機制，以獲得生理學知識的一種研究方法。根據生理學實驗研究對象的不同可分為動物實驗和人體實驗。

根據實驗經歷的時間長短，可分為急性動物實驗和慢性動物實驗兩種形式。

急性動物實驗（acute animal experiment）是在人工控制的實驗條件下，以整體動物或動物材料為研究對象，在短時間內觀察并記錄動物的某些生理活動。此類實驗通常是破壞性的，常造成實驗動物的死亡。急性動物實驗又可分為離體和在體實驗兩種方法。 離體實驗（experiment in vitro）中，研究對象是從活的或剛處死的動物體內取出的某種器官、組織、細胞或細胞成分，將這些標本置于一個模擬其正常功能活動所需的人工環境中，觀察它們的正常生理活動以及在人為干預下其生理功能的改變。例如，對離體的蛙心進行灌流，通過改變灌流液的成分，觀察和研究藥物干預下蛙心收縮功能的變化。 在體實驗（experiment in vivo）是在動物清醒或麻醉情況下，手術暴露需要研究的部位，觀察和記錄人為干預下動物某些生理功能的變化。例如，對麻醉的家兔實施輸尿管插管，記錄動物正常是尿液產生的量和速度，然后注射不同的藥物，觀察藥物對尿生成的影響。

急性動物實驗的優點是實驗所需控制的條件比較簡單，也容易控制，便于進行直接的觀察和細致的分析。其中離體實驗更能深入到細胞乃至分子水平的研究，有助于揭示生命現象中最本質的規律。但是必須認識到在正常的生理條件下，機體的各器官系統在神經和體液的調節下協調配合，所完成的生理功能有可能與急性實驗的結果有所不同。

慢性動物實驗（chronic animal experiment）以完整、清醒的動物為研究對象，盡可能保持外界環境和動物生活的自然狀態相一致，以便能在較長時間內反復觀察和記錄動物某些生理功能的改變。例如巴甫洛夫在觀察狗唾液分泌的條件反射就是經典的慢性動物實驗。慢性動物實驗適用于觀察某一器官或組織在正常情況下的功能及在整體中的作用地位，但不宜用來研究某一器官或組織細胞的生理功能的詳細機制。與急性動物實驗相比，慢性動物實驗的實驗條件很難控制，干擾因素較多。

動物實驗的結果不能生搬硬套到人體，故還需開展人體實驗。人體實驗由于受到醫學倫理學的限制，在生理學研究中，目前主要進行人群資料調查，例如人體正常生理數據的采集和分析統計等。

總之，各種實驗方法各有優缺點，對某種生理功能的研究，究竟采用哪種實驗方法應根據實際情況加以選擇。

在緒論中我們已經知道，人體的結構與功能極其復雜，細胞是人體的最基本的結構功能單位，細胞構成組織，組織構成器官，器官組成系統，系統構筑成完整的機體。細胞結構和（或）功能的改變，直接影響到組織、器官、系統乃至機體的生命活動。為了全面探索人體的功能，生理學實驗應從細胞和分子水平、器官和系統水平以及整體水平三個層次開展科學研究。

細胞是人體最基本的結構和功能單位，而細胞及細胞器是由多種生物大分子所構成。隨著科學技術的高速發展，生理學將器官和系統的研究還原到細胞和分子水平，以獲得有關細胞及其所含大分子物質活動規律的知識。例如骨骼肌肌絲滑行的研究；細胞興奮時離子通道的開放和離子移動等。這一水平的研究一般采取離體實驗的方法，所獲得的知識和理論稱 普通生理學，現在又稱 細胞和分子生理學。

人們對生理學的研究最早是從器官和系統水平開始的。由于整體水平上的研究比較復雜，生理學研究通常將整體還原到系統和器官。在這個水平的研究中，人們積累了大量的生理學知識，例如肺的氣體交換、腎臟尿的生成、心臟的射血功能及其調節等。在這一水平的研究中，可采用急性或慢性動物實驗。急性動物實驗是主要的獲取知識的來源，包括在體和離體實驗兩個部分。這一水平的研究及其所獲取的知識和理論稱 器官生理學。

作為一個整體，人類機體的各個器官和系統之間的功能是相互聯系和相互協調的，因此生理學的研究還必須在整體水平上進行。即以完整的機體為研究對象，觀察和分析在環境因素改變和不同生理情況下各器官系統之間的相互聯系和協調，以及完整機體所作出的各種反應的規律。例如，機體在深海高壓狀態下生理功能的變化，航天失重狀態中機體的適應過程等。由于實驗過程中發生變化的參數即實驗條件非常多，因而結果的分析非常困難。但是，變量越多的實驗，則可能更加接近實際情況。