Такое достижение стало результатом совместных усилий сначала химиков, выделивших из растительного сырья алкалоиды и разработавших методы получения синтетических соединений, обладающих физиологической активностью, а затем врачей, взявших на вооружение экспериментальный метод изучения фармакологических свойств этих веществ (Р. Бухгейм, О. Шмидеберг). Из числа созданных и внедренных в практику в период второй научной революции в медицине новых лекарственных препаратов наибольшее значение имели — морфий, хинин, кодеин, атропин, дигиталин, йод, йодоформ, хлоралгидрат, амилнитрит и нитроглицерин.

Особого упоминания заслуживает открытие (У. Мортон, 1846; Дж. Симпсон, 1847), всестороннее экспериментальное изучение (М.-Ж.-П. Флуранс, Дж. Сноу, Н.И. Пирогов) и внедрение во врачебную практику (Р. Листон, И. Диффенбах, Ф.И. Иноземцев, Н.И. Пирогов, Ж.-Ф. Мальген, Дж. Симпсон) общего ингаляционного наркоза на основе использования эфира и хлороформа. Широкое внедрение общего обезболивания оказало существенное влияние на развитие хирургии, позволив, во-первых, существенно уменьшить число смертных случаев от развития болевого шока, а во-вторых, увеличить время проведения оперативных вмешательств, что в свою очередь способствовало повышению качества их выполнения.

В середине 70-х годов XIX в. возникли и получили признание качественно новые взгляды на фундаментальные основы жизнедеятельности человеческого организма в здоровом и больном состоянии, ознаменовавшие собой начало третьей научной революции в западной медицине.

Первым потрясением стали результаты экспериментальных исследований немецкого физиолога Э. Пфлюгера, выполненных им в 1872–1875 гг. и неопровержимо доказавших ошибочность сразу двух ключевых положений прежней системы представлений.

Во-первых, прижизненное разрушение органических веществ (углеводов, жиров, белков), обеспечивающее организму необходимую для жизни энергию, происходит не в результате прямого воздействия кислорода на эти вещества, т. е. не является прямым окислением или «медленным горением» (лягушки, помещенные Э. Пфлюгером в атмосферу чистого азота, могли существовать около 20 часов и выделяли при этом значительное количество углекислого газа). Во-вторых, местом протекания этих процессов является не кровь, а клетки, и разрушению подвергаются не поступающие в кровь органические вещества пищи, а собственное «живое вещество» клеток (лягушки, сосудистая система которых была тщательно промыта от крови и наполнена физиологическим раствором («солевые лягушки»), долгое время продолжали выделять нормальное количество углекислого газа).

Экспериментальные исследования Э. Пфлюгера заставили полностью переосмыслить весь накопленный к тому времени фактический материал, касавшийся изучения проблем жизнедеятельности. Ключевую роль в решении этой задачи сыграл крупнейший физиолог XIX столетия К. Бернар. В серии публикаций 1875–1878 гг. он высказал и обосновал принципиально новый взгляд на фундаментальные основы жизнедеятельности — «жизнь есть результат столкновения между внешним миром и организмом», состоящий из двух разнонаправленных процессов — разрушения (распада органических веществ клетки) и созидания (органического синтеза), протекающих в строго определенных физико-химических условиях.

К. Бернар полагал, что процесс распада органических веществ, обеспечивающий выделение энергии, протекает в протоплазме клеток и вызывается особыми белками самого организма — ферментами. «Органическое созидание» состоит в восстановлении «разрушенных во время активной жизнедеятельности элементов тела» и, согласно высказанной им гипотезе, является результатом физиологической активности клеточных ядер, в которых синтезируются органические вещества, поступающие затем в протоплазму клетки для того, чтобы «вновь оказаться разрушенными».

Оба процесса были признаны им универсальными для всех форм живых существ, а возможность их осуществления поставлена в прямую зависимость от физико-химических условий среды, в которой находятся клетки. Применительно к организму человека роль такой среды К. Бернар отвел крови, лимфе и межтканевой жидкости, назвав их внутренней средой организма, а сохранение оптимальных для клеток физико-химических показателей этой среды — важнейшим условием «свободной жизни» и основной задачей всех без исключения систем органов.

Подобно А. Лавуазье, Э. Пфлюгер и К. Бернар обозначили программу научных исследований в области изучения фундаментальных основ жизнедеятельности на много лет вперед. Практическая реализация этой программы привела к множеству судьбоносных открытий, часть из которых была совершена уже в последней четверти XIX столетия.

Ряд крупных научных прорывов был совершен и в области изучения механизмов регуляции и поддержания постоянства физико-химических показателей внутренней среды организма.