医术是一切技术中最美和最高尚的。——希波克拉底
医生是我们文明世界的精华。 ——罗·路·史蒂文森
实验机能学是一门实验性科学。实验研究的步骤大体分为三个阶段,即:①确立命题或提出工作假说;②制定研究方案并开展研究;③分析实验结果和得出结论。
现代医学科学研究大量地采用了各学科发展起来的新技术,从不同的水平、不同的侧面去揭示生命活动的规律。研究生命活动的规律必然要以活着的机体、器官或组织细胞进行实验。实验机能学主要是利用动物进行实验,也可在人体上直接进行观察。
动物实验可分为慢性实验与急性实验两大类。急性实验一般只观察几个小时,最多一两天;慢性实验长达几个星期、几个月或更长。
1.慢性实验 慢性实验是在无菌条件下对健康动物进行手术,暴露、摘除、破坏及移植所要研究的器官,然后尽可能在接近正常的生活条件下,观察器官的功能或功能紊乱等。由于这种动物可以在较长时间内用于实验,故此方法称为慢性实验。慢性实验方法的特点是保存了各器官的自然联系和相互作用,便于观察某一器官在正常情况下的生理功能及其与整体的关系。例如,巴甫洛夫创造的巴氏小胃,是用来研究神经系统对胃液调节的经典实验。
2.急性实验 急性实验可分为在体(in vivo)实验与离体(in vitro)实验。
在体实验是在麻醉状态下,对动物施行手术暴露器官进行观察或实验。此方法的优点是实验简单,条件易于控制,有利于观察器官间的相互关系和分析某一器官活动的过程和特点。例如,观察迷走神经对心脏活动的作用时,可解剖暴露家兔颈部迷走神经并开胸暴露心脏,用电刺激迷走神经,观察、记录心脏的活动,或观察药物对迷走神经所支配心脏的作用。同样,观察某些药物对血流动力学影响时,可直接将导管插入心脏或血管记录其变化等。
离体实验是从动物体内取出某一器官、组织或分离某种细胞,置于适宜的人工环境下使其在短时间内保持生理功能,观察它们的功能活动及影响因素。这种方法有利于排除无关因素的影响,在特定的条件下,观察离体器官、组织或细胞的基本生理特性。例如,为观察心脏的生理特性和药物对其的影响,可取动物的离体心脏或部分心肌为材料;当观察神经本身的生物电活动时,可取动物离体神经,放置于适当的环境记录其生物电现象;研究也常用细胞分离和培养技术进一步观察细胞各种微细结构的功能和细胞内物质分子的各种物理化学变化,以阐明生命活动的基本规律及疾病和药物对生命活动的影响。
此外,还有许多实验研究方法,例如,电生理、膜片钳、脑片培养、多普勒超声、体外细胞培养、放射免疫、PCR、凝胶电泳、Southern Blot、Northern Blot、Western印迹法、原位杂交等均可应用于实验机能学研究。
应当注意的是,急性实验、慢性实验和无创伤性实验等所得的结果是有差别的。在解释实验结果时,不能将特定条件下所获得的资料推演为普遍规律;同时也应充分考虑人与动物之间的差异,不可简单地将动物实验结果完全应用于人体。

