组织学（histology）是研究正常研究机体微细结构及其相关功能的科学。人体组织学属于人体解剖学的分科，它是随着显微镜发明而出现，对人体的研究由宏观到微观发展，组织学是在大体解剖学（anatomy）或称巨视解剖学的基础上发展而形成的。与解剖学比较，解剖学主要是用解剖的方法在系统和器官水平上研究机体的大体结构，而组织学则是利用显微镜等手段，在组织、细胞、亚细胞和分子水平上对机体进行研究，所以组织学又称为微视解剖学（Microanatomy）或显微解剖学（microscopic anatomy）。光学显微镜（light microscopy）下所见的结构，称光镜结构（optical mirror structure）；电子显微镜下显示的结构，称超微结构（ultrastructure）。
显微解剖学包括组织学和胚胎学；组织学又可分为细胞学、基本组织学和器官组织学（图1-1）。应用显微镜观察机体的组织结构及其形态演变，称为描述组织学（describe histology）。研究不同动物种系的组织结构和功能的，称为比较组织学（comparative histology）。应用实验方法研究组织结构与功能的动态变化、理化因子或生物因子的调节或影响，以及致病、致癌等机理，称为实验组织学（experimental histology）。从分子水平探讨细胞和组织的功能及其异常变化的机理，则属分子生物学（molecular biology）。
| 解剖学 | 微视解剖学 | 器官组织学（细胞学 组织学 普通组织学） |
| 胚胎学 | ||
| 巨视解剖学 | 局部解剖学 | |
| 系统解剖学 |
图1-1 人体解剖学分科
学习组织学目的就是阐明在正常情况下，细胞、组织和器官的微细结构和其生理活动，以及它们在人体内的相互关联和意义。学习器官组织学必须首先熟悉人体的结构、组成及其基本生命现象；研究组成机体形态结构的功能单位细胞，继而进一步研究细胞及其产物所组成的四大基本组织，然后在此基础上研究各系统的主要器官的形态结构及其功能关系。
人体是不可分割的有机整体，构成人体的最基本的结构和功能的基本单位是细胞。由不同起源和不同类型的细胞分裂、分化、联合形成不同的组织。不同类型的组织按照一定的次序结合在一起形成器官。不同类型的器官按照一定的次序组合在一起形成系统。多种器官和系统构建成了复杂的人体。
细胞是人体形态结构和功能的基本单位，是一切生物体新陈代谢、生长发育、繁殖分化的形态学基础。人体约200多种、1800万亿个，形态各异、大小不等的细胞，执行着多样的机能活动。它们在身体内互相调节和互相合作，以维持整体的生命活动。
组织是在胚胎发育时期，由来源相同、形态相似、功能相近的细胞联合在一起的细胞群。由于细胞的种类和特性不同，组织结构和功能也相应不同，一般将组织分为上皮组织（epithelial tissue）、结缔组织（connective tissue）、肌组织（muscular tissue）和神经组织（nervous tissue）四种，传统上称为基本组织（primary tissue）（图1-2）。但现代组织学的研究愈来愈多地发现，一种组织内的细胞结构和功能往往是多种多样的，它们的起源也不同；因此应认识到，组织分类是一种归纳性的相对意义的概念，不能机械僵化地理解。
图1-2 四大基本组织模式图
系统是由各个器官按照一定的顺序排列在一起，完成一种或多种特定生理功能的相互联系的器官构成。人体共有运动、神经、内分泌、免疫、血液循环、呼吸、消化、泌尿和生殖等系统。这些系统协调配合，使人体内各种复杂的生命活动能够正常进行。
传统的研究方法是通过对组织器官的大体观察，但主要是通过应用显微镜技术观察机体器官、组织或细胞形态结构及其微细结构及其功能。形态学的观察基本上是定性的，缺乏精确而更为客观的定量标准。随着学科的发展，组织学的研究手段己远远超越了传统的经典的形态观察，许多新技术、新设备不断涌现并用之于细胞学和组织学的研究，从而使组织学的研究进入更深入而广阔的境地，但形态学的观察方法仍最为基本的研究方法。
主要运用肉眼或辅之以放大镜、量尺、各种衡器等辅助工具对人体器官和检材进行规范细致的观察和检测。组织器官的大体观察包括整体和切面情况检查。（1）整体检查，包括器官和检材的大小、形状、色泽、重量、体积或直径、质地或硬度，器官表面状态（如光泽、光滑度、颜色、肥厚、缺损、以及有无其它异物被覆等），以及有无损伤或肿物等病变。（2）切面检查要严格的按照实质脏器（颜色、质地、形状，以及有无异常病变等）和空腔脏器（如内腔、腔的大小、壁的厚度、内腔结构以及内容物等）的检查方法进行。
将机体组织制成厚约数微米的切片，经不同方法染色后用光学显微镜观察其细微特征，从而千百倍地提高了肉眼观察的分辨能力，加深了对对人体形态结构的认识，是最常用的观察、研究组织学的手段之一。
运用细胞分离技术将组织，以及用采集器采集的脱落细胞，或通过穿刺吸取的组织细胞，或由体腔积液中分离的细胞，制成细胞学涂片后进行显微镜检查，了解其形态结构及其病变特征。随着科学技术的发展，目前许多新技术广发地用于细胞学检查。应用图像分析仪可测算出组织和细胞内各微细结构的体积、数量、大小。 应用流式细胞术可对对单个细胞逐个进行高速定量分析和分类。应用显微分光光度测量术，在显微镜下可对样品中的微细结构内的化学物质进行测定的技术，它可精确测定标本中的一个细胞、一个核，甚至核仁内的核酸、酶和其他极微量物质的含量。应用激光捕捉显微切割技术可从组织切片中获取单一细胞。
运用透射及扫描电子显微镜对组织、细胞的内部和表面超微结构进行更细微的观察，已经从亚细胞水平或大分子水平上认识和了解组织细胞的形态学特征。这是迄今最细致的形态学观察方法。在超微结构水平上，还常能将形态结构的改变与机能代谢的变化联系起来，大大有利于加深对人体超微结构的认识。
分子水平观察主要是通过生物化学、生物物理以及分子生物学技术方法研究组织器官的化学成分及其功能的方法。生物化学和生物物理技术的发展促进了组织化学和细胞化学的建立。组织化学和细胞化学主要研究机体某一特定组织器官的物理、化学现象或变化。通过运用具有某种特异性的、能反映组织和细胞成分化学特性的组织化学和细胞化学方法，可以了解组织、细胞内各种蛋白质、酶类、核酸、糖原等化学成分的状况，从而加深对形态结构改变的认识。分子生物学主要是通过研究生物大分子应用的结构、功能和生物合成等方面来阐明生命现象的基本特征。
组织学的研究对象是人体，组织学的发展与使用的工具和方法的更新密切相关。应用解剖刀剪等进行尸体检查，开展了系统解剖学和局部解剖学。光学显微镜发明，建立了细胞学、普通组织学和器官组织学。电子显微镜的问世，促进了组织学超微结构发现和发展，开展了超微组织学。组织化学技术的建立促进了组织化学和细胞化学的发展。免疫组织化学和分子生物学等促进了从分子水平探讨细胞和组织的功能及其异常变化的机理。计算机及其网络的应用，必将将组织学走向信息组织学时代。
光学显微镜（optical microscope）是利用光学原理，用可见光作为光源，把人眼所不能分辨的微小物体放大成像，以供人们提取微细结构信息的光学仪器。光学显微镜由一套透镜配合，因而可选择不同的放大倍数对物体的细微结构进行放大观察。
普通光学显微镜通常能将物体放大1500～2000倍（最大的分辨力为0.2μm）。光学显微镜下看到的结构为显微结构或光镜结构。应用普通光镜观察组织切片（tissue section）是组织学研究的最基本方法，可获得有关组织细胞结构与功能的许多信息。
随着科学技术的发展，显微镜检方法由最传统的明视野显微镜（普通光学显微镜）和暗视野显微镜发展出了荧光显微镜、相差显微镜、共聚焦显微镜、偏光显微镜、倒置显微镜、体视显微镜等多种不同种类和用途的光学显微镜。虽然种类很多，但应用最广的仍然是普通光学显微镜，且其基本原理确非常简单，与普通学生用光学显微镜相同。
1、光学显微镜基本结构
显微镜的光学系统主要包括物镜、目镜、反光镜和聚光器四个部件。广义的说也包括照明光源、滤光器、盖玻片和载玻片等。
物镜(objective)是光学显微镜成像系统中决定其分辨率或叫分辨本领的最关键部件。物镜的作用是将标本第一次放大成倒立的实像。物镜由数组透镜组成，安装在物镜转换器上，接近被观察的物体，故叫做物镜或接物镜。通常每台显微镜配备一套不同倍数的物镜，包括低倍物镜：100×以下（10倍以下），中倍物镜：20×左右，高倍物镜：25×～63×，油浸物镜：90×～100×。
把物镜所成放大的实像作为物体进一步放大为虚像，达到人眼能容易分辨清楚的程度。通常由两组透镜组成，上端的一组又称为“接目镜”，下端的则称为“场镜”。两者之间或在场镜的下方装有视场光阑（金属环状装置），经物镜放大后的中间像就落在视场光阑平面上，所以其上可加置目镜测微尺。在目镜上方刻有放大倍数，如10×、20×等。按照视场的大小，目镜可分为普通目镜和广角目镜。有些显微镜的目镜上还附有视度调节机构，操作者可以对左右眼分别进行视度调整。另有照相目镜可用于拍摄。
实质上目镜就是一个放大镜。显微镜的分辨率能力是由物镜的数值孔径所决定的，而目镜只是起放大作用。对于物镜不能分辨出的结构，目镜放的再大，也仍然不能分辨出。显微镜的放大倍数，可粗略视为目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。
反光镜是一个可以随意转动的双面镜，直径为50mm，一面为平面，一面为凹面，其作用是将从任何方向射来的天然光源或人工光源经通光孔反射到载物台上，照亮标本。平面镜反射光线的能力较弱，是在光线较强时使用，凹面镜反射光线的能力较强，是在光线较弱时使用。观察完毕后，应将反光镜垂直放置。
聚光镜也叫集光器，装在载物台的下方的聚光器支架上。它主要由聚光镜和可变光阑组成。其中，聚光镜可分为明视场聚光镜（普通显微镜配置）和暗视场聚光镜。聚光镜的作用相当于凸透镜，起会聚光线的作用，它不仅可以弥补光量的不足和适当改变从光源射来的光的性质，而且将光线聚焦于被检物体上，以得到最好的照明效果。
聚光镜的下方有可变光阑或称光圈，由十几张金属薄片组成，中心部分形成圆孔。其作用是调节通过反光镜反射的光照在载物台上的亮度或光强度，同时有改变景深的作用。观察完毕后，应将光圈调至最大。
2、光学显微镜的成像原理
显微镜和放大镜起着同样的作用，就是把近处的微小物体成一放大的像，以供人眼观察。只是显微镜比放大镜可以具有更高的放大率而已。光学显微镜主要由物镜和目镜组成，每组镜片相当于一个凸透镜。物镜的焦距很短，目镜的焦距较长。无论是构造简单的学生显微镜还是复杂精密的研究用显微镜，其工作的基本原理是物体先经过物镜成放大的实像，再经目镜成放大的虚像，二次放大，便能看清楚微小的物体（图1-3）。 物体位于物镜前方，离开物镜的距离大于物镜的焦距，但小于两倍物镜焦距。所以，它经物镜以后，必然形成一个倒立的放大的实像A’B’。 A’B’靠近f2的位置上。再经目镜放大为虚像A”B”后供眼睛观察。目镜的作用与放大镜一样。所不同的只是眼睛通过目镜所看到的不是物体本身，而是物体被物镜所成的已经放大了一次的像。
图1-3 光学显微镜成像原理图
暗视野显微镜（dark field microscope）在普通的光学显微镜上换装暗视野聚光镜 （或用厚实的黑纸片制成遮光板，放在普通显微镜的聚光器下方，也能得到暗视野效果）后，由于该聚光镜内部抛物面结构的遮挡，使光线不直接进入物境，故呈暗视野。而标本内的小颗粒产生的衍射光或散射光则进入物镜，因此，操作者通过目镜观察到的，是检物体的衍射光图像。暗视野中的颗粒呈明亮小点，如同在暗室可见一束光线中的微小尘粒一般。普通通光镜最大分辨率为0.2μm，暗视野显微镜则可分辨0.004～0.2μm的微粒。暗视野显微镜不具备观察物体内部的细微结构的功能，但可以分辨 0.004μm 以上的微粒的存在和运动，适用于观察细胞内线粒体运动及标本中细菌等微粒的运动等。
倒置显微镜（inverted microscope）的结构和普通显微镜基本相同，只不过物镜与照明系统位置颠倒，前者在载物台之下，后者在载物台之上。主要用于观察培养的活细胞，需配制相差物镜。
相差显微镜（phase contrast microscope）相差显微镜是能将光通过物体时产生的相位差（或光程差）转变为振幅（光强度）变化的显微镜。相差显微镜的结构特点是：①装有不同大小环状光阑的聚光器。②物镜内装有位相板。③中心望远镜装置。相差显微镜的基本原理是通过上述装置。把透过标本的可见光的相位差变成振幅 差，从而提高了标本内各种结构之间的对比度，使标本中的结构清晰可辨。
相差显微镜主要用于观察活细胞，未经染色的组织切片或缺少反差的染色标本。生活细胞无色透明，细胞内各种结构间的反差很小，在一般光学显微镜下难以观察到细胞的轮廓及内部结构，必须使用相差显微镜。相差显微镜的特点是将活细胞不同厚度及细胞内各种结构对光产生的不同折射作用，转换为光密度差异（明暗差），使镜下结构反差明显，影像清楚。若观察生长在培养瓶中的生活细胞，则需应用倒置相差显微镜（inverted phase contrast microscope）它与相差显微镜基本相同，其特点是光源和聚光器在载物台的上方，物镜在载物台的下方，便于观察贴附在培养器皿底壁上的活细胞。倒置相差显微镜还可以对体外培养细胞进行长时间观察、拍照、摄电影及录像等以记录生活细胞的行为。
荧光显微镜（fluorescence microscope）是利用细胞内物质发射的荧光强度对其进行定性和定量研究的一种光学工具。细胞内的荧光物质物质有两类，一类直接经紫外线照射后即可发荧光；另有一些物质本身不具这一性质，但如果以特定的荧光染料或荧光抗体染色，经紫外线照射后亦可发荧光。组织中的自发性荧光物质如神经细胞和心肌细胞等内的脂褐素呈棕黄色荧光，肝贮脂细胞和视网膜色素上皮细胞内的维生素A呈绿色荧光，某些神经内分泌细胞和神经纤维内的单胺类物质（儿茶酚胺、5－羟色胺、组胺等）在甲醛作用下呈不同颜色的荧光，组织内含有的奎宁、四环素等药物也呈现一定的荧光。细胞内的某些成分可与荧光素结合而显荧光，如溴化乙锭与吖啶橙可与DNA综合，进行细胞内DNA含量测定。荧光显微镜更广泛用于免疫细胞化学研究，即以异硫氰酸或罗丹明等荧光素标记抗体（一抗或二抗），用该标记抗体直接或间接地与细胞内的相应抗原结合，以检测该抗原的存在与分布。
荧光显微镜的原理为利用一个高发光效率的点光源（如超高压汞灯），经过滤色系统发出一定波长的光（如紫外光3650λ或紫蓝光4200λ）作为激发光，激发标本内的荧光物质发射出各色的荧光后，再通过物镜后面的阻断或压制滤光片的过滤，最后经由目镜的放大作用加以观察，借以研究该荧光物质在细胞和组织内的分布。阻断滤光片的作用有二：一是吸收和阻挡激发光进入目镜以免干扰荧光和损伤眼睛；二是选择并让特定的荧光透过，表现出专一的荧光色彩。
偏光显微镜（polarizing microscope）的光源前配备偏振镜（起偏器），使进入显微镜的光线为偏振光，利用光的偏振特性对具有双折射性物质进行研究鉴定的仪器。它在医学上有广泛的用途，主要用于研究齿、骨、头发、及活细胞等的结晶内含物的光学性质、以及检测染色体、神经纤维、胶原纤维等的结构细节，分析变性过程。
共焦激光扫描显微镜（confocal laser scanning microscope）是80年代初研制成功的一种高光敏度、高分辨率的新型仪器。它以激光为光源，光束经聚焦后落在样品（组织厚片或细胞）不同深度的微小一点，然后在不同方向、不同深度的平面上进行聚焦扫描，从而得到一系列不同层次的清晰图像。利用计算机图像分析系统可重建细胞的三维图像，可以更精确地检测、识别，组织或细胞内的微细结构及其变化。共焦激光扫描显微镜可对细胞内各种荧光标记物的微量分析，可对细胞内Ca2+、pH值等的动态分析测定，可对细胞的受体移动、膜电位变化、酶活性和物质转运的测定，并以激光对细胞及其染色体进行切割、分离、筛选和克隆。因此，共焦激光扫描显微镜是一种高技术产品，可对细胞的多种功能进行全自动、高效、快速的微量定性和定量测定。
显微标本制作技术是组织学、胚胎学、生理学及细胞学等学科研究观察细胞、组织的生理、病理形态变化的一种主要方法。人体器官组织在自然状态下不适合显微观察的，也无法看到其内部结构。观察机体各部的微细结构时，首先要经过显微标本制作技术制成薄片，再用不同的染色方法就可以显示不同细胞组织的形态及其中某些化学成份含量的变化，就可以在显微镜下清楚的看到其中不同的区域组分状态。
显微标本制作有许多不同的方法，一般可分为非切片法与切片法两大类。非切片法有涂片、铺片、压片、磨片、整装片等；切片法又包括石蜡切片法、火棉胶切片法、冰冻切片法等。
即不用切片机，不经切片手续而制成切片的方法，根据材料性质的不同，有不同的处理方法，该类方法操作简单快捷，其中铺片法，封藏法可使原有组织结构不被破坏，涂片法，压片法弥补了用包埋，切片法所不可能观察清楚的不足，因此是显微标本制备的中常用的手段。
（1）涂片法（smear）是常用的一种方法，主要用于血液、精液、尿液、痰液、微生物等不能切片成薄片的液态颗粒性材料，可在载玻片上涂成单层细胞，再经固定，脱水，染色等手段制成永久标本。（图1-4）
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图1-4血液图片 |
图1-5 肠系膜铺片（镀银染色） |
（2）铺片法（stretched preparation）用于疏松结缔组织、神经等柔软组织或肠系膜等薄层组织，可将其铺于载玻片上，撕开、展平制成铺片标本，待干燥后进行固定染色。（图1-5）
（3）磨片法（ground section）是用于坚硬组织的标本制作，如骨和牙等坚硬组织除用酸（如稀硝酸）脱钙后再按常规制成切片标本外，也可直接将其磨成薄的磨片标本进行观察。（图1-6）
图1-6 骨磨片图片
（4）离析法 是利用化学试剂使组织的细胞间质溶解，使细胞能分散成单个个体。经染色，脱水，透明即可观察其个体形态。
2、切片法
应用一般光学显微镜，观察组织切片是组织学研究的最基本方法。切片法是必须依靠手或切片机将组织切成薄片来进行观察的方法，为了能清晰地观察到机体的组织结构及细胞形态，必须先经过一系列步骤将组织内渗入某些支持物质，使组织变硬以利于切成薄片，根据所用支持剂的种类不同，可分为石蜡切片法，火棉胶切法，冰冻切片法等类型。
（1）石蜡切片法（paraffin sectioning）：是石蜡浸透固定组织然后切片的一种组织学广泛应用的切片方法。石蜡切片不仅用于观察正常细胞组织的形态结构，也是病理学和法医学等学科用以研究、观察及判断细胞组织的形态变化的主要方法，而且也已相当广泛地用于其他许多学科领域的研究中。
（2）火棉胶包埋法（celloidin section）： 在组织制片时包埋不用二甲苯及石蜡，而用火棉胶包埋。火棉胶韧性比较大，包埋时不经高温，可避免组织收缩及变脆，做出切片不易有折卷或破裂。因此，火棉胶切片法适用于大块组织（如眼球、睾丸等）、多空洞组织（如脑和眼球）、硬度较高的骨骼和肌腱等。骨和牙等坚硬的组织，可用弱酸（稀硝酸）脱钙后，用石蜡或火棉胶切片法制成切片标本。在制作较大的切片时，常用火棉胶包埋法
（3）冷冻切片法（frozen section）：冷冻切片是一种在低温条件下使组织快速冷却到一定硬度，然后进行切片的方法。它是将组织先在低温恒冷箱快速冻结，经直接切片后进行染色，或将组织块置入液氮（-196℃）内快速冷冻，用恒冷箱切片后进行染色。因其制作过程较石蜡切片快捷、简便，为了较好地保存细胞内的酶活性或尽快制成切片标本的需要，可选用冷冻切片。
石蜡切片法（paraffin section）是最重要﹑最常用的固体组织标本制片方法，其制备程序一般包括材料的固定﹑洗涤﹑脱水﹑透明﹑包埋以及切片和染色等过程，其中的每个步骤都能影响制片的效果和质量。
组织标本的选择即取材，取材的目的是正确的获取所需要的标本或标本的某一部位。取材组织取材的方法是制作切片的一个重要程序，根据教学、科研以及临床医学的具体要求取自人体（外科手术切除标本、活检标本、尸检标本）或动物，并确定取材的部位和方法。根据不同的应用目的，选择相应的材料，材料要求新鲜、准确、完整，材料要避免挤压和人为损伤组织等。取材部位和切面要规范，不能任意切取组织作为制片材料，不然，无法达到教学、科研和临床诊断的目的。所采集材料应立即放入固定剂，并编号，注明采集时间、地点、名称、组织部位，所取组织块要大小适当，即要能说明问题，又要考虑固定剂的穿透能力。
机体死亡后或新鲜的组织被割取后，由于细胞内酶的作用和细菌的繁殖，可引起组织的自溶和腐败。为了将离体或尸体的组织尽可能保持原有的形态结构，取材后应立即用固定剂（fixative）固定（fixation），使组织中的蛋白质迅速凝固。用于固定组织的化学物质称为固定剂或固定液。常用的固定剂如洒精、甲醛、醋酸、苦味酸、四氧化锇等，一般常将几种固定剂配制成混合固定液，以抵消或减弱单种固定剂对组织的收缩或膨胀等缺点，达到更好固定效果。
固定的目的和作用在于：①防止组织自溶和腐败；②使细胞内的蛋白质、糖、脂肪等各种成分沉淀保存下来从而保存细胞的各种组成成分使其保持与生活时相近似的形态和结构；③因沉淀及凝固的关系，使细胞内不同的成分产生不同的折光率，造成光学上的差别使原来在生活情况下看不清楚的结构变得清晰易见，且有的固定剂还有助染作用(如醋酸、苦味酸)，从而使细胞各部易于染色；④固定剂还兼有硬化作用，使柔软组织硬化而不易变形，有利于操作。
3、洗涤
所谓洗涤，即用洗涤剂渗透到材料中，把固定剂洗掉，洗涤必须彻底，才能进行下一步操作。否则留在组织中的固定液有的防碍染色，有的会发生沉淀物或结晶而影响观察，有的可以继续发生作用，破坏材料或影响以后的处理。常用的洗涤剂是水和低浓度的乙醇。组织块自固定液取出后，须经洗涤剂洗涤，使组织中含有的固定液全部除去，直至洗净为止。冲洗时间要根据固定液及材料的性质、大小而定，一般1～6小时。
4、脱水、
脱水的目的在于除去组织中的水分。石蜡切片组织中含大量水分，水与石蜡不能混合，必须脱去组织中的水分，这一过程叫做脱水。无论是用石蜡切片，还是用火棉胶切片，都必须除去组织中所含水分。常用的脱水剂为一系列不同浓度的乙醇或丙酮。为不使组织块在脱水时产生收缩，所以一定要经过各级浓度的脱水剂将水分脱净。组织脱水必须掌握由低浓度向高浓度逐步过渡的原则；脱水的步骤一般是30%→50%→70%→80%→90%→100% →100%各种浓度乙醇2小时脱水的时间应根据组织的类型，大小而定。
5、透明
组织块脱水后，为了使石蜡浸入到组织块内，必须经过一种既能与脱水剂混合，又能与石蜡相溶的媒介物质，来置换样品中的乙醇，从而为最终的包埋创造一个有利的条件。这个过程称透明。现采用的透明剂一般是二甲苯，甲苯，氯仿等，其中最常用的透明剂是二甲苯。通过二甲苯透明，使组织中的乙醇被透明剂所替代，这样才能浸蜡包埋。
6、浸蜡
经过透明的组织块，进一步移入熔化的石蜡内浸渍，使石蜡浸入组织中，取代组织中含有的透明剂，称为浸蜡。浸蜡的目的是使石蜡充分进入组织中，使较软的组织块变成有一定硬度的组织蜡块而便于切片。浸蜡的步骤是将组织块浸入透明剂与石蜡混合液中，不断提高石蜡的比例，直至用石蜡完全置换了组织块中的透明剂。石蜡有液态与固态二种，渗蜡要在恒定温箱（60°c）中进行，以保证石蜡处于液态中。
7、包埋
组织块经石蜡渗透后，其内部间隙已完全被石蜡占据，此时还需要用同种硬度的石蜡包埋成蜡块，使组织达到一定韧度和硬度，以利于后边的切片。制备一定形状的容器（如纸盒等），倒入熔化的石蜡，迅速夹取浸透石蜡的组织块放入盒内，摆好位置，待石蜡冷却成固态或待表面石蜡凝固后立即将容器投入水中，使它凝固成蜡块。
至此，一块组织已完成前处理过程，可以切片，前边的步骤看来既无高深的理论，又无复杂的技术，一切看似简单，但一步做不到都会造成整个制片的前功尽弃。
8、切片
组织块经上述处理后，不仅变硬，且有石蜡支撑。切片前需修整蜡块，即将包埋好的一大块蜡块切开，使每一小块都含有一块组织，从切面看组织周围的石蜡相等。可用切片机将包埋组织的蜡块切成薄片，一般厚度是4~6 μm ，特殊情况可切1~2 μm。
9、贴片和烘片
把由切片机切下的蜡条，分割成小段，分别排放于滴有蒸馏水的载玻片上，在恒温展片台上展平，然后把贴有蜡片的载玻片置于45℃恒温箱中，烘烤3～4小时，使切片干燥。
10、脱蜡与复水
需要进行染色的组织切片其内尚有石蜡浸入，而所用的染色液体都为水溶液，且水溶液又不能与石蜡相溶，因此，染色前须先进行脱蜡和复水。脱蜡也相当重要，如果脱蜡不干净，切片不易着色或着色不匀。组织切片的脱蜡与复水与固定的结构组织块脱水，透明的步骤相反。石蜡切片先在二甲苯中溶解去除石蜡。再经各级浓度乙醇下行至水。
脱蜡与复水的步骤如下：切片浸入二甲苯3～10分钟→二甲苯+纯乙醇（1:1）→纯乙醇→95%乙醇→80%乙醇→70%乙醇→50%乙醇（以上每级乙醇停留的时间约2～5分钟）→蒸馏水2分钟。
11、染色
切片染色以后可增加组织细胞结构的对比度，既增加组织在显微镜下的分辨率。最常用的染色为苏木精（hematoxlin）和伊红（eosin）染色，简称HE染色，为常规染色。HE染色的生物染料是苏木素和伊红。苏木素是一种碱性染料，经苏木素染色的结构呈蓝紫色（如细胞核）。组织中可被碱性染料着色的结构称嗜碱性（basophilia）。伊红是一种酸性染料，被伊红染色的结构呈红色或粉红色（如细胞质）。可被酸性染料着色的结构称嗜酸性（acidophilia）。对碱性和酸性染液亲合力都不强的，称为中性中性（neutrophilia）。
HE染色是先用苏木精染液将切片组织过染，经水洗后再用盐酸酒精分化，弱碱性水溶液返蓝。使胞核呈鲜明的蓝色，胞质及背景无色，再水洗后用伊红染胞质。HE染色的关键在于深浅适度，对比鲜明，一般有经验的，肉眼就能判断，但偶而也会出现失误，所以用显微镜控制是最保险的方法。其关键的步骤在于苏木素染好后的分化及蓝化过程，在蓝化结束后，应在显微镜下观察细胞核着色是否合适，核结构是否清晰，胞浆内是否有残留的苏木素等等。染色理想的切片在显微镜下应是：细胞核与细胞浆应蓝红相映，鲜艳美丽；核浆对比明显，核膜及核染色质颗粒清晰可见。
除HE染色外，还有多种染色方法。有的能特异性的显示细胞内某些结构，如使用雷锁辛品红（resorcin-fuchsin)染液显示组织内的弹性纤维；有的细胞经重铬酸盐处理后，呈棕褐色，称嗜铬性（chromaffinity）；有的组织成分经硝酸银处理时，可使硝酸银还原，形成银微粒附着在组织中呈棕黑色，该特性称为亲银性（argentaffin）；有的组织结构成分，本身不能使硝酸银还原，需加还原剂方能使硝酸银还原，形成棕褐色很微粒附着在组织结构上，这种性质称为嗜银性（argyrophilia）；如肥大细胞中的颗粒经甲苯胺蓝（tofuidine blue）等碱性染料染色后,呈紫红色，这种现象称异染性(metachromasia），其原理可能是染料在溶液中以单体存在时呈蓝色，当它与颗粒中具有大量阴离子的多糖成分耦合后，聚合成多聚体而呈紫红色。
12、脱水和封固
已染色的组织切片，为了长久保存，又须再经各级浓度的乙醇脱水。脱水后在切片上滴加中性树胶，用盖玻片进行封固，保存备用。
13、组织切片的观察
（1）肉眼观察：以手持所要观察的切片先用肉眼进行观察是什么组织或器官。大部分切片以肉眼即可判定出是什么组织或器官，如心肌、肝、脾、肾、肺、脑等。用肉眼分辨各组织器官需要反复大量观察，日积月累。
（2）低倍镜观察：用肉眼观察后，辨别出切片的上下面（有极薄的盖玻片那面向上），再放入显微镜下，先用低倍镜观察。通常实质器官一般由外（被膜侧）向内，空腔器官由内向外逐层观察。观察是何组织器官、以及形态学特点，以印证肉眼判定的是否对，以便总结提高。
（3）高倍镜观察：应当指出，必须在利用低倍镜全面观察之后，为了进一步清楚地观察组织细胞更微细的结构才能换用高倍镜观察。一般是在低倍镜下找到你需要用高倍镜的地方之后，把该处移到低倍镜的视野中央，再换用高倍镜观察你所要观察的内容。
（4）油浸镜观察：在组织切片观察中很少用，同时必须将要观察部分移到高倍镜视野中央后再换用油浸镜头观察。
透射电镜（transmission electron microscope）是以电子束穿透样品（组织的超薄切片），经聚合放大后，显像于荧光屏上进行观察和摄片的。电子束的波长要比可见光和紫外光短得多，并且电子束的波长与发射电子束的电压平方根成反比，也就是说电压越高波长越短。电镜的放大倍数的分辨率比光镜大得多，放大倍数为几万至几十万倍，分辨率可达0.2nm。
与光镜相比电镜用电子束代替了可见光，用电磁透镜代替了光学透镜，并使肉眼不可见电子束在荧光屏成像（图1-7,8）。电子显微镜中有一个电子枪，电子在枪集束射出，正像光学显微镜中利用光学透镜的成像作用得到显微的放大像一样，在电子显微镜中用磁透镜，使电子束会聚成像。我们把一片待观察的物体，例如一片很薄的晶体，放在电子显微镜中，电子束就会射向这片物体上，在一块荧光幕上就会得到一个放大的影像。如果在电子显微镜中用感光的底片代替荧幕的话就可以得到一张微观世界的珍贵图片。而一些特别好的电子显微镜，甚至可以观察到一些巨分子的结构。
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图1-7 电子显微镜成像原理图 |
图1-8 透射电子显微镜结构示意图 |
由于电子易散射或被物体吸收，故穿透力低，标本制备较光镜的更严格，必须制备更薄的超薄切片。新鲜组织切成小块（lmm3），用戊二醛，多聚甲醛、四氧化锇等固定，树脂包埋，用特制的超薄切片机（ultramicrotome）切厚50～80nm的超薄切片，再经醋酸铀和柠檬酸铅等重金属电子染色后，置于电镜下观察，标本在荧光屏上呈黑白反差的结构影像（图1-9）。
电子束投射到样品时，可随组织构成成分的密度不同而发生相应的电子发射，如电子束投射到质量大的结构时，电子被散射的多，因此投射到荧光屏上的电子少而呈暗像，被重金属浸染的呈黑色的结构，称电子密度高（electron-dense）；反之，浅染的部分称电子密度低（electron-lucent），这种染色称正染色（positive staining）。若被染结构着色浅淡，而其周围部分染成黑，是称为负染色（negative stainning）。透射电镜的电子枪加速电压50～100kV，电子束穿透力低，近年制成加速电压500kV以上的超高压电镜，电子束穿透力很强，可观察0.5～10μm厚的切片，可观察细胞内骨架等的立体超微结构。应用电镜观察细胞化学染色标本，称电镜细胞化学术（electron microscope cytochemistry）；电镜观察免疫细胞化学染色标本，称免疫电镜术（immunoelectron microscopy）；电镜与放射自显影结合的方法称电镜放射自显影术（electron microscope autoradiography）。
图1-9 透射电镜图
扫描电子显微镜（scanning electron microscope）是1965年发明的电镜。在高真空的镜筒中，由电子枪产生的电子束经电子会聚透镜聚焦成细束后，在样品表面逐点进行扫描轰击，产生一系列电子信息(二次电子、背反射电子、透射电子、吸收电子等)，由探测器将各种电子信号接收后经电子放大器放大后输入由显像管栅极控制的显像管，在荧光屏上显示物体表面的图像（图1-10）。聚焦电子束对样品表面扫描时，由于样品不同部位表面的物理、化学性质、表面电位、所含元素成分及凹凸形貌不同，致使电子束激发出的电子信息各不相同，导致显像管的电子束强度也随着不断变化，最终在显像管荧光屏上可以获得一幅与样品表面结构相对应的图像。
图1-10 扫描电子显微镜结构示意图
扫描电镜是用于观察组织表面的立体结构，反映的是标本表面的立体构像。扫描电镜样品用戊二醛和饿酸等固定，经脱水和临界点干燥后,为了使标本表面发射出次级电子，再于样品表面喷涂上一层重金属微粒，重金属在电子束的轰击下发出二次电子信号。在荧光屏上扫描成像，呈现富有立体感的表面图像，如细胞表面的突起、微绒毛、纤毛及细胞的分泌与吞噬行为等（图1-11）。扫描电镜能观察较大的组织表面结构，由于它的景深长，1mm左右的凹凸不平面能清所成像，故放样品图像富有立体感。
图1-11 扫描电镜图
组织化学（histochemistry）和细胞化学（cytochemistry），通常称之组织化学，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相结合而产生，在组织切片显示某种物质的存在和分布状态。通常所说的组织化学是指传统或经典的组织化学，它是利用物理或化学反应显示组织或细胞内的某种化学成分或酶活性，并对其进行定性、定位和定量研究。现代组织化学的概念已远远超过了原有的范围，理论、内容、技术手段和研究范围都比过去更广泛、更深入。现代意义组织化学包括无机物组织化学、酶组织化学、电镜细胞化学、荧光组织化学、免疫组织化学、同工酶组织化学、定量组织化学、原位杂交组织化学等。
经典组织化学，即组织化学或细胞化学染色（histochemical or cytochemical staining）是经典组织化学的基本方法，其基本原理是在组织切片上或被检材料上，加一定染色剂，使它与组织或细胞中的某种成分（待检物质）发生着色的化学反应成为有色沉淀物，用光镜观察待检物质存在和分布，如进一步应用显微分光光度计或图象分析等仪测定光镜切片中该物质反应的强度，则能较精确地进行定量研究。利用这种方法对细胞的各种成分几乎都能显示，包括有无机物、醛、蛋白质、糖类、脂类、核酸、酶等。
1．糖类显示法
最常用于显示细胞、组织内的多糖和蛋白多糖的方法是过碘酸-雪夫反应（periodic acid Schiff，PAS反应）。过碘酸是一种强氧化剂，可将糖分子中的乙二醇基氧化成乙二醛基，后者再与Schiff试剂中的无色亚硫酸品红复合物反应，形成不溶性紫红色反应产物（图1-12）。颜色反应的深浅取决于组织内多糖的乙二醇分子的多寡。
图1-12 小肠上皮杯状细胞（左）和肝细胞（右）的PAS反应
2．脂类显示法
脂类物质包括脂肪和类脂。标本可用甲醛固定，冷冻切片，脂类保存较好。多用油红O、苏丹Ⅲ、苏丹黑B、锇酸、尼罗蓝等溶于脂类的染料染色，使脂质呈色。油红O是很强的脂溶剂和染脂剂，与甘油三酯结合呈小脂滴状，在脂类中的溶解度比在溶剂中大。当组织切片置人染液时，染料则离开染液而溶于组织内的脂质(如脂滴)中，使组织内的脂滴呈橘红色（图1-13）。苏丹黑B 为脂溶性染料，染色后与组织中的脂类物质结合，故组织中含脂类物质处呈黑色。锇酸（OsO4，四氧化锇）可用作细胞和组织的固定剂和染色剂；脂肪酸或胆碱可使OSO4还原为OSO2而呈黑色（图1-14）。
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图1-13 油红O脂肪染色 |
图1-14 苏丹黑B脂肪染色 |
3．酶显示法
细胞内含有多种酶,每一种酶可催化一定的化学反应。酶的显示法是通过显示酶的活性来表明酶的存在，而不是酶的本身。目前已有100多种酶组织化学染色法。酶组化反应的基本原理是利用酶对其相应底物的水解、氧化等作用，底物经酶的作用形成初级反应产物，它再与某种捕捉剂相反应,形成显微镜下可视性沉淀或有色的最终产物，借此检测该酶在组织切片或细胞内的分布及活性强弱。
酸性磷酸酶（acid phosphatase）是指一组非特异性磷酸酯酶，在酸性条件下能水解各种磷酸脂并释放无机磷酸。酸性磷酸酶分布广泛，在大部分组织中，它主要定位于溶酶体内，是溶酶体的标志酶。在溶酶体膜完整时，底物不易渗入，酸性磷酸酶活力微弱或无活性。经固定后，在合适的pH条件下，膜本身变得不稳定，逐渐改变其渗透性，底物可以渗入，酶活力被显示。将切片放入含有酶底物（常用β-甘油磷酸钠）的溶液（pH5.0）中孵育，底物经酶的作用，水解并释放出磷酸基，磷酸基能与铅盐反应形成磷酸铅沉淀。但因其是无色的，所以再经过与硫化铵作用，形成棕黑色的硫化铅沉淀，由此就能显示酸性磷酸酶在细胞内的存在与分布。用铝法只显示巨噬细胞内酸性磷酸酶，在胞质中出现棕色或棕黑色的沉淀物（图1-15）。
图1-15 铝法显示酸性磷酸酶
4．核酸显示法
在核酸组织化学显色法的研究中，最著名的是Feulgen和Rossenbeck于1924年建立的Feulgen-Schiff反应，用以显示细胞核内的DNA。切片先用稀盐酸处理，使DNA分子中脱氧核糖与嘌呤之间的连接键打开，形成醛基，再与Schiff 试剂作用，原理同PAS反应，使细胞核DNA显紫红色（图1-16）。
图1-16 Feulgen反应原理示意图
另一个是Brachet于1940～1944年建立的甲基绿—焦宁（pyronine）染色法同时显示DNA和RNA，这两种染料都是碱性，甲基绿使细胞核内的DNA呈蓝绿色，焦宁使细胞质和核仁内的RNA呈红色。
免疫组织化学术（immunohistochemistry）又称免疫细胞化学术（immunocytochemistry），简称免疫组化，是利用抗原与抗体特异性结合的原理，通过化学反应使标记抗体的显色剂显色来确定组织细胞内所含抗原物质的定位和定量的技术。组织或细胞中凡是能作抗原或半抗原的物质，如蛋白质、多肽、氨基酸、多糖、磷脂、受体、酶、激素、核酸及病原体等都可用相应的特异性抗体进行检测。
根据标记物的种类（如荧光素、酶、金属离子、同位素等）可将免疫组化方法分为荧光抗体法、酶抗体法、金标记抗体法、放射性同位素法等。按染色步骤可分为直接法（又称一步法）和间接法（二步、三步或多步法）。与直接法相比，间接法的灵敏度提高了许多，其中常用的是间接法。下面以二步法简述其基本原理（图1-17）：免疫组化是利用抗原与抗体之间具有高度特异性结合这一特性，即先将组织或细胞中的某些化学物质提取出来，以其作为抗原或半抗原去免疫实验动物，制备特异性抗体，再用这种抗体（第一抗体）作为抗原去免疫动物制备第二抗体，并用某种酶或生物素或荧光染料等处理后再与前述抗原成分结合，形成抗原＋一抗 ＋二抗复合物，将抗原放大，由于抗体与抗原结合后形成的免疫复合物是无色的，因此，还必须借助于组织化学方法将抗原抗体反应部位显示出来。通过抗原抗体反应及呈色反应或荧光，显示细胞或组织中的化学成分，在显微镜下可清晰看见细胞内发生的抗原抗体反应产物，从而能够在细胞或组织原位确定某些化学成分的分布、含量。
免疫组织化学应用广泛、特异性强、敏感性高、定位准确，并可以进行形态与功能相结合的研究。
图1-17 免疫组织化学二步法原理示意图
免疫放射自显影术（autoradiograph)旨在追踪某些物质在体内、组织或细胞中的分布与代谢径路。首先，将放射性同位素或放射性同位素的标记物注入动物体内或加入培养基中,间隔一定时间取材,制成标本（如切片），在暗室中于标本的上面涂以液体原子核乳胶，置暗处曝光，数日后再经显影和定影处理，或经染色后光镜观察，在放射性同位素或其标记物存在的部位，溴化银被还原成黑色的微细银颗粒，也可在电镜下观察则称之为电镜放射自显影术（electron microscope autoradiography）。由此，可获知被检物质在机体、组织与细胞内的分布、数量及代谢径路。
在生物学研究中，常用的放射性同位素主要是能量低、射程短、电离作用强β的射线如3H，14C，32P，35S，125I，45Ca，等或其它化合物。例如将125I注入体内可观察碘在甲状腺内的碘化部位及过程;又如把3H标记的胸腺嘧啶苷或氨基酸注入体内，可以研究细胞内DNA合成及蛋白质合成及其代谢过程。还可对标本中银颗粒数目进行定量分析；也可用液体闪烁计数器对细胞或匀浆的放射强度进行定量研究。
原位杂交组织化学（in situ hybridization histochemistry）即核酸分子杂交组织化学术，检测基因（DNA片段）的有无、基因的表达活性（mRNA）。其原理是应用已知碱基顺序并带有标记物的核酸探针（如DNA，RNA和寡聚核苷酸）与组织细胞中待测的核酸（DNA，RNA）按碱基配对原则进行特异性原位结合，形成杂交体，然后再通过组织化学或免疫组织化学方法对标记物的显示而获知待测核酸的有无及相对量。常用标记物有放射性核素和地高辛。原位杂交组织化学程序的主要步骤包括：组织细胞样本的制备→样本预处理→杂交→杂交后洗涤→免疫组织化学方法显示杂交体。
免疫电镜技术（immunoelection microscopy）是利用抗原和抗体特异性结合的原理，在超微结构水平定位、定性及半定量显示抗原的技术方法。从细胞超微结构水平研究和观察抗原抗体的免疫反应，必须使抗体带上具有高电子密度的标记物，这样才能在电镜下观察反应分结果。目前免疫电镜标记技术有铁蛋白标记技术，酶标记技术和胶体金标记技术。
如免疫金标记技术（immunogold staining technique）是用胶体状态的金颗粒，作为抗体的标记物，制成免疫胶体金来研究抗原抗体的反应。在光镜下，胶体金呈鲜红色。电镜下，金颗粒电子密度大，有利于超微结构的观察。根据抗体特异性结合的原理，在亚细胞水平定性定位。对抗体加以标记，形成高电子密度区，在电镜下观察反应过程。在对细胞内抗原定性研究中，还可用不同的金颗粒标记同一细胞内不同的抗原。进行多重标记。
显微镜分光亮度定量术此方法是应用显微分光亮度计（microspectrophotometer）测定组织化学和免疫组织化学染色标本的反应强弱，进行化成分的定量分析的。基本原理是细胞内某种物质的含量不同，其染色反应的深浅不一，对一定波长的光吸收也就不同，即某物质的消亮度与一定厚度和面积内的该物质浓度成正比。通过光电组合自动控制系统将消光度转换为电信号，即可得出光密度值，进行定量分析比较。前述荧光素染色、酶和核酸组织化学染色、多肽和蛋白质免疫组化染色、放射自显影和原位杂交等标本，均可应用显微分光光度计做定量分析。
流式细胞术（flow cytometry）又称激发荧光细胞分类术，是借助激发荧光细胞分类器（流式细胞仪）对单个细胞细胞生物化学和生物物理特性逐个进行高速定量分析和分类的一种技术。流式细胞术工作原理是先分离被检细胞制成悬液，并作荧光染色或标记，使单细胞液流快速通过该仪器的激光器照射分析区，被检细胞产生的不同荧光信号转变为电脉冲，分别输入计算机内贮存，并显示于示波器屏幕上，即可获得该细胞群体中不同类型细胞的有关数据，如不同细胞的数量、荧光强度以及细胞体积、表面积和内部结构等参数；还可使细胞附有不同电荷，分类收集各种细胞，该技术的特点是速度快，精确性高，灵敏度大，已成为一种重要手段广泛用于细胞动力学、遗传学、免疫学、肿瘤学等的研究。
形态计量术（morphometry）又称图像分析术（image analysis），是运用数学和统计学原理对组织和细胞内各种成分的数量、体积、表面积等的相对值与绝对值的测量，其中以研究组织和细胞内某种结构的三维立体结构的研究称体视学（stereology）。机体组织的光镜结构计量已有不少有意义的资料，如人和动物的肺泡数量和表面积，肾小体的数量和体积比，肝细胞的体积和数量，胰岛的数量及各类细胞的数量比，腺垂体各种内分泌细胞的数量比等。通过组织切片或照片（光镜和电镜）平面图像的测量，推算其立体结构数值，传统的方法是将规则的测试系统（点、线、方格等）投影或覆盖在一张张连续切片上，将平面测量的数据，按数学原理和公式推算出立体结构数值，经过微机处理，重新建立起立体形象。
目前已广泛应用图像分析仪（image analyzer）进行组织，细胞三维结构及定量分析的研究，目前已获得了大量研究成果，如正常人肺泡量和表面积、肾小体数目和体积、胰岛的数量及其各类细胞的数值、小肠上皮细胞微绒毛的数量及其表面积等。组织化学和免疫组织化学染色、荧光素染色、放射自显影以及原位杂交等标本均可应用图像分析仪测定其光密度值进行定量分析。
器官组织学在器官、组织、细胞、亚细胞和分子水平上对机体器官及其微细结构和功能进行研究。因此，首先要学习组成机体形态结构的功能单位细胞，掌握细胞学的概念、细胞的超微结构及其相关功能；继而进一步学习细胞及其产物所组成的四大基本组织的光镜结构和主要超微结构及其功能；然后在此基础上研究各系统主要器官的形态结构及其相关功能。
学习器官组织学，首先要掌握机体各系统的主要器官由表及里（实质性器官）或从内向外（空腔性器官）是由什么组织、以何种方式构成的，有什么该器官特异性的微细结构和细胞，这些组织、微细结构和细胞与该器官的功能关系。其次要掌握各种主要细胞在器官和组织中的分布，其相对大小和外形，内部结构特点及主要功能。
通过学习使学生掌握正常人体组织学的基本理论和基本知识，能够在光镜下辨认各种主要细胞、组织和器官的正常结构，并能初步辨认电镜照片中主要细胞和组织的主要超微结构，从而为学习基础医学，临床学科和法医学奠定坚实基础。
器官组织学是研究机体各系统主要器官的组织结构及其相关功能的一门科学。学习的目的在于掌握和理解人体组织器官的形态及微细结构，为学习其他基础医学及法医学打下基础。器官组织学在医学和法医学领域内是一门重要的、举足轻重的专业基础课。学习器官组织学，运用科学的逻辑思维，在分析的基础上进行归纳综合，以期达到全面正确地认识人体各组织器官形态结构特征的目标。在学习组织学应注意如下几个问题：
器官切面、组织切片及其照片所显示的是细胞、组织和器官的平面结构。由于切割的位置和方向不同，一个结构能切出许多形态不同的切片图像来（图1-18）。通过组织器官的平面结构看到的都是表达某一组织切面的二维图形，而真实的结构是立体的三维构像，这就需要我们树立整体结构的概念，通过想象思维将二维图像还原为三维构像。传统的方法是将标本制成连续切片，观察记录每张切片中的结构，然后将这些二维图形叠加起来进行分析，可以粗略地表达其整体结构，但不能给出准确的三维影像。最新计算机图像处理技术与生物技术的发展使生物组织的三维图像真实再现成为可能。现在，计算机图像三维重建技术已越来越广泛地应用于生物学领域。目前应用三维图像处理技术，可在在荧光屏上显示细胞和组织的三维重建图像。三维重建图像中包含着丰富的人体内部精细的组织结构和功能信息，为相关器官组织学以及组织病理学研究提供了定量的三维数据。
图1-18 一个肺泡的纵横切面示意图
组织切片及其图像反映的仅仅是某一细胞、组织或器官在某一发育阶段、某一功能状态下的局部片断结构，绝不可能代表它的整体情况，更不可能表达它在不同功能状态下的结构情况。生活的细胞和组织是始终处于动态变化之中，在细胞分化，代谢和功能活动过程，其微细结构也有相应变化，细胞还不断增殖、运动、死亡和更新。即使是非细胞的间质成分包括坚硬的牙和骨的间质，也不断地被吸收和重建。因此，在组织切片中所见的结构都是某一时刻或瞬间的静态图像，必须把静态结构与活体动态结合起来才能准确掌握其结构和功能。
随着生长和发育，以及机能的变化等，人体各器官结构都在发生一系列的变化。人出生以后仍在不断发展，不同年龄、不同社会生活、劳动条件等，均可影响人体形态结构的发展；不同性别、不同地区、不同种族的人，以至于每一个体均可有差异，这些是正常的普遍的现象。以进化发展的观点研究人体的形态结构，可以更好地认识人体。
人体每个器官都有其特定的功能，器官的形态结构是功能的物质基础，功能的变化影响器官形态结构的改变，形态结构的变化也将导致功能的改变，这就是形态和功能相互制约的观点。组织细胞的形态结构总是和一定的生理功能有着密切的联系。机体完成任何一种功能，均需特殊的组织结构为基础。每种细胞、组织和器官都有一定的形态结构特点。这些特点往往是它们行使一定功能的结构基础，两者密切相关。例如，巨噬细胞能吞噬和消化细菌等异物是由于其胞质内含大量溶酶体，溶酶体的酶类可分解消化吞入的病原体等异物；浆细胞的功能是合成免疫球蛋白，其胞质中应该有与合成蛋白质有关的丰富的粗面内质网和发达的高尔基复合体，在 H.E.染色的切片上强嗜碱性；构成肌组织的肌细胞，形态细长，含有大量纵行肌丝，是细胞收缩的物质基础；上皮组织则细胞排列紧密，具有吸收和保护等功能相关结构。
人体是由许多器官系统或众多局部组成的统一整体，任何一个器官或局部都是整体不可分割的一部分。器官或局部与整体之间、局部之间或器官之间，在结构和功能上是互相联系又互相影响的。例如细胞和细胞间质构成的各种组织组成不同的器官，而器官的功能不仅建立在相关细胞特性的基础上，也与细胞间质及血管和神经的分布密切有关。再如细胞间连接结构不仅存在于上皮组织内，而且也分布在其它组织的细胞之间，并参与组织和器官的重要功能活动；淋巴细胞不仅存在于淋巴器官和组织，而且通过淋巴细胞归巢和再循环分布于全身淋巴器官和组织，以及非淋巴组织。组织学将器官组织制成切片后在显微镜下观察，而切片只是整体中的某一局部。不知整体，只观局部，难以感知其真实，犹如瞎子摸。因此在学习中应注意在掌握基本形态结构与功能的基础上，纵横联系深化认识组织学从基本组织至各器官系统是阐述有机体统一整体的不可分割的部分，许多内容前后关联，相互印证。
器官组织学是一门形态学科，研究的是机体的微细结构，内容包括细胞、组织和器官系统。每个系统都包括若干器官，每个器官又由不同组织组成，不同的组织器官内又含有不同细胞，而相同的细胞和组织又分布在不同的器官。因此，学生感觉组织学十分零碎杂乱、容易混淆，学习时常常顾此失彼、让人烦恼。由于每种组织、器官和系统都有其共同的胚胎来源或发生过程的相关性，且在每种组织器官的不同部位和各段之间既有特性或个性，更有共性，还有组织结构移行性等特点。如果我们在学习时能通过总结、归纳、对比、分类，抓住其共性与个性，建立自己的思维导图，学习必然事半功倍。
机体各系统的主要器官，由于它们的功能不同，组织结构不一样。例如肺行使呼吸功能，其特征性结构是一系列的导气管道和进行气体交换的肺泡。消化系统各段的共同功能是消化吸收，反映在结构上的共性是在管壁的四层结构。但由于各段所处的位置不同，功能有所差异，因此各段具有不同的组织结构特征既个性：食管内的食物比较粗糙，粘膜上皮是复层鳞状上皮；胃和小肠的功能是消化吸收，上皮变成了具有吸收功能的单层柱状上皮；到了大肠，食糜逐渐成了粪便，上皮中的杯状细胞增多，粘膜和粘膜下层中淋巴细胞和淋巴组织增多。淋巴器官的实质是淋巴组织，在不同的淋巴器官内，这些淋巴组织的结构形式和分布是不同的，有的分为皮质和髓质，有的分为白髓和红髓。
因此，学习时要注意前后联系，横向拓宽，找出人体个组织器官各部位的主要结构特点和功能，并进行结构差别分析；这样记忆就简单容易多了。
学习器官组织学的目的是为了掌握人体组织器官的形态结构特征及功能，以便为学习其他医学理论和实践打好必要的基础。学而致用，学习时死切忌读望天书，死记硬背，而不进行实践，这样无疑纸上谈兵。清代名医王清任认为“著书不明脏腑，岂不是痴人说梦；治病不明脏腑，何异于盲子夜行”，意思是不了解人体器官的形态结构，就无从谈起对疾病的治疗。只有学会观察正常组织切片才能分析辩认各种变化的病理组织切片。因此，学习器官组织学一定要坚持理论与实践相结合的观点，把书本知识与实验课结合起来，学会运用教具，如图谱、模型、影像以及组织切片等进行学习，通过实践映证理论，并加深对理论的深刻理解与掌握。同时要重视组织结构与临床知识点的结合，如，疏松结缔组织纤维含量少且排列疏松，急性感染后易迅速在组织内蔓延形成蜂窝织炎；房间隔缺损是如何形成的？挤压综合征如何形成的？等等。“学而时（练习、实践）习之，不亦乐乎”，这样既避免他们成为脱离实际和死记硬背的知识，也通过实践以及与临床联系也激发了学习兴趣和学习的主动性。
（谷建平、左敏）
