Рассматривая развитие физиологии в XIX в., следует указать на разработку двух (принципиально важных проблем, привлекших в большей или меньшей степени внимание большинства физиологов. Это, во-первых, проблема целостности организма и механизмов, ее обеспечивающих и устанавливающих взаимодействие органов между собой, и, во-вторых, проблема связи организма со средой и роль внутренней среды организма.
Проблема целостности организма стала ареной борьбы нескольких различных направлений. Представители идеализма в биологии утверждали, что объединение функции отдельных клеток и единство и целостность организма обусловлены нематериальным фактором, управляющим организмом. Эта точка зрения, ведущая свое начало еще от Аристотеля, с предельной ясностью была выражена в середине XIX в. французским анатомом и физиологом А. Мильн-Эдвардсом: "В организме все, как кажется, рассчитано для получения определенного результата, и гармония частей не проистекает от взаимного их влияния, но от подчинения их влиянию одной общей силы, одного задуманного плана и одной предшествовавшей идеи" Подобные же представления, по существу чуждые науке, развивал в конце прошлого столетия немецкий биолог-виталист Г. Дриш.
Иную точку зрения отстаивали сторонники направления, разработанного немецким патологом Р. Вирховым — основоположником патологической анатомии. Он рассматривал организм как "сумму живых единиц", т. е. клеток, или как "клеточное государство". Последователи Вирхова — Э. Брюкке, М. Ферворн — считали, что каждая клетка многоклеточного организма есть самостоятельный "элементарный организм". Исходя из такого представления об организме, Вирхов и его последователи полагали, что функции организма представляют собой как бы арифметический итог функции клеток. Очень большому количеству новых и ценных фактов из области патологии, которые были получены Вирховым и его учениками, давалась принципиально неверная трактовка. Последователи Вирхова считали, что различные патологические изменения в тканях представляют собой проявления местного заболевания клеток данной ткани, При этом упускалось из виду то, что в действительности не существует чисто местных заболеваний, не оказывающих влияния на весь организм, не вызывающих в нем патологических изменений, и реакций, способствующих выздоровлению. Эти идеи Вирхова встретили критическое отношение выдающихся физиологов — К. Бернара и И. М. Сеченова.