Теория мышечного сокращения разработана английским физиологом А. Хиллом (р. в 1886 г.). Согласно ей, мышца и нерв в спокойном состоянии расходуют кислород, выделяя тепло, а при их возбуждении выделяется дополнительное количество тепла в две фазы.

В конце XIX в. началась разработка учения о физиологии органов внутренней секреции. Ш. Броун-Секар в 1889 г. подчеркнул «омолаживающий» эффект инъекций экстрактов половых желез и тем самым привлек внимание биологов, физиологов и клиницистов к изучению желез внутренней секреции. В 1889-1890 гг. П. Меринг и О. Минковский установили связь между сахарным диабетом и нарушением секреции поджелудочной железы. В 1901 г. русский ученый Л. В. Соболев открыл внутрисекреторную деятельность островков Лангерганса поджелудочной железы и наметил путь получения экстракта этой секреции. Особое значение имели работы английского физиолога Э. Старлинга, который в 1902-1905 гг. осуществил изучение механизма секреции поджелудочной железы и ввел термин «гормон». Канадский физиолог Ф. Бантинг (1891-1941) в 1921 г. получил в чистом виде гормон лангергансовых островков инсулин, который нашел широкое применение при лечении сахарного диабета, а позднее и других заболеваний (шизофрения).

На современном этапе осуществляются многочисленные исследования, в результате которых появляются новые факты, вскрываются новые закономерности физиологических функций живого организма.

Крупные достижения в области физиологии способствовали дальнейшему развитию фармакологии, биохимии, патологии, иммунологии, клинических дисциплин и гигиены.

Одним из основоположников современной экспериментальной фармакологии является выпускник Тартуского университета О. Шмидеберг (1838-1921). Им положено начало фармакологии вегетативной нервной системы, сделан ряд важных открытий.

Работы по изучению фармакологии и физиологии передачи импульсов с нервных окончаний выполнил английский ученый Г. Дейл (1875-1968). Вместе с учениками он обстоятельно изучил и доказал роль ацетилхолина как медиатора в передаче импульсов с нервных окончаний.

Одним из существенных достижений фармакологии и терапии рассматриваемого времени являются поиск и введение в практику химиотерапевтических средств. Возможность воздействия лекарственного средства на возбудителя в организме отмечал в 1891 г. русский ученый Д. Л. Романовский. В том же году эту идею высказал немецкий ученый П. Эрлих (1854-1915). Он сделал вывод, что условием воздействия веществ на функции клетки является их способность связываться с жизненно важными структурами протоплазмы, которые обладают избирательной чувствительностью к поступающим в организм веществам. В дальнейшем П. Эрлих ввел в практику ряд химиопрепаратов, в том числе препарат 606 (сальварсан) против сифилиса (1907).

Крупнейшим открытием в области химиотерапии явилось введение в практику в 1934-1935 гг. немецким ученым Г. Домагком пронтозила (стрептоцида) – эффективного средства при кокковых инфекциях. Усилия других исследователей позволили создать более эффективные варианты сульфаниламидных и других химиопрепаратов.

Важным событием явилось открытие английского микробиолога А. Флеминга (1881-1955) (рис. 19). В 1922 г. он описал антибактериальный фермент лизоцим как фактор естественного иммунитета, который впервые в 1909 г. был выделен русским ученым П. Н. Лащенковым. Продолжая исследования лизоцима, А. Флеминг в 1929 г. обнаружил, что зеленая плесень (Penicillium notatum) выделяет антибиотическое вещество, которое угнетает рост многих бактерий. Это новое вещество он назвал пенициллином. Задачу выделения пенициллина в очищенном виде и устойчивой форме выполнила группа оксфордских ученых, которую возглавили патолог и микробиолог Г. Флори и химик Э. Чейн (1941).

Другой крупной вехой явилось открытие стрептомицина – эффективного средства против туберкулезной инфекции (1943) выходцем из России С. Я. Ваксманом (1888-1973), в 1910 г. эмигрировавшем в США. В послевоенные годы создан ряд новых более эффективных антибиотиков.

Поток новых лекарственных средств по своему объему мог бы обеспечить запросы большинства населения капиталистических стран, но в связи с противоречивым характером капиталистической системы, стремлением фирм к наживе и неравномерным распределением средств к существованию, многие лекарства недоступны для широких слоев населения. Несмотря на блестящие достижения фармакологии, миллионы людей на земном шаре ежегодно погибают вследствие недоступности лекарственных средств.

Во второй половине XIX в. зародилась биологическая Химия, позволившая выяснить более тонкие процессы жизнедеятельности организма.

В конце XIX – начале XX в. в биохимическую практику были внедрены усовершенствованные методы исследований, с помощью которых выделены соединения, играющие важную роль в процессах жизнедеятельности организма, и установлены их качественные характеристики.

Английский биохимик Ф. Гопкинс (1861-1947) в 1891-1893 гг. разработал объемный метод определения мочевой кислоты, а с 1898 г. начал выделение белковых веществ и на основе цветной реакции Адамкевича в 1903 г. он совместно с С. Коле выделил триптофан. Немецкий биохимик А. Коссель (1853-1927), создатель клеточной химии, исследователь белковых и нуклеиновых кислот, внес вклад в изучение химии клеточных ядер. Им развита концепция о строении белков, согласно которой белки содержат основу, состоящую главным образом из диаминомонокарбоновых кислот, к которым могут присоединяться другие аминокислоты.

Важное значение имела разработка учения об окислительных и дыхательных процессах. Немецкий биохимик Ф. Кнооп (1875-1946) создал теорию бетаокисления жирных кислот и провел исследования по превращению аминокислот и по изучению их обмена. Немецкий биохимик Л. Михаэлис (1875-1949) изучил биологические свойства митохондрий, обеспечивающих клеточное дыхание, предложив метод их прижизненной окраски. Он детально изучил значение концентрации водородных ионов для биохимических процессов. В 1913 г. вместе с М. Ментеном он сформулировал теорию образования и распада ферментсубстратных комплексов. В 1926 г. М. Ментен разработал теорию окислительно-восстановительных процессов.

В середине 20-х годов английский физиолог и биохимик Д. Кейлин (р. в 1887 г.) осуществил исследование клеточного метаболизма и внутриклеточных катализаторов, особенно системы цитохромов. Им установлено, что цитохром является универсальным дыхательным пигментом не только всех животных, но и растительных организмов. Это позволило понять характер распространения гемоглобина у животных и растений.

Крупным достижением биохимии явилось выяснение механизмов брожения и других важных сторон ферментативной деятельности, осуществленное учеными ряда стран Европы и США. Ученик А. Байера немецкий органик и биохимик Э. Бухнер (1860-1917) в 1897 г. открыл способность дрожжевого сока, свободного от клеток, осуществлять спиртовое брожение, которое происходит в присутствии растворимого вещества белковой природы, названного им зимазой.

Вопросы ферментации основательно изучены немецким химиком Э. Фишером (1852-1919). Исследуя проблему питания, он синтезировал ряд аминокислот, разработал методы гидролиза белков, синтеза полипептидов и выявил их способность расщепляться ферментами.

Э. Фишер установил специфичность действия ферментов. Его ученик швейцарский биохимик Э. Абдергальден (1877-1950) в 1909 г. создал учение о так называемых защитных, или оборонительных, ферментах, вырабатываемых организмом при различных состояниях (беременность, раковая опухоль и др.).

В изучении процессов ферментации видное место занимают открытия немецкого биохимика О. Варбурга (1883-1970). Особое значение имеют его работы в связи с открытием им водород переносящего фермента и его коферментной части, содержащей никотинамид (1935-1937). В 1936-1937 гг. О. Варбург разработал теорию окислительного превращения углеводов. Он создал также учение о клеточном дыхании и фотосинтезе, изучил аэробные и анаэробные превращения углеводов.