В 1879 г. он осуществил остроумную идею наложения по­стоянной фистулы (наружу) поджелудочной железы. Подобные попытки имели место и до Павлова, но даже в руках таких экспериментаторов, как Клод Бернар и Людвиг, они оставались безрезультатными. Клод Бернар и Людвиг вшивали в проток стеклянные или свинцовые трубочки, но трубочки или вскоре вываливались, или вызывали воспалительный процесс, так что работу железы после операции нельзя было считать нормальной. Павлов коренным образом изменил технику операции и добился того, что стал получать чистый сок поджелудочной железы, который и подверг химическому изучению. Павловские фистулы стали как бы «окошком», через кото рое физиолог мог видеть воочию деятельность пищеварительной системы. Остроумное предложение Павлова заключалось в следующем: вырезался небольшой кусок стенки кишки, в которую проходит проток железы. После этого проток железы вместе с кишкой выводился наружу, причем отрезок кишки прочно вшивался в специально сделанное отверстие брюшной стенки. Это дало возможность собирать чистый сок поджелудочной железы путем введения в отверстие фистулы резиновой или стеклянной отводной трубочки. Известно, что этот опыт не нарушал обычной жизни животного, так как у собаки имеется еще один проток поджелудочной железы, благодаря которому обеспечивается доставка сока последней в кишечник. Павлов предложил зашивать наглухо тот отдел кишки, откуда вы резался маленький лоскуток, и, таким образом, целостность и функция кишечной трубки не нарушалась. Так молодой Павлов впервые в науке открыл самые точные, ставшие классическими, методы изучения работы наиболее мощной пищеварительной железы - поджелудочной. А его ученики детально расшифровали химический состав сока под­ желудочной железы и его роль в пищеварении. Второй важной задачей этих опытов было добиться того, чтобы животное долгое время после операции оставалось в нормальном состоянии. Павлов заметил, что и различные манипуляции, производимые с животным, и послеоперационное состояние животного, когда на него влияют такие моменты, как состояние раны, разъедание последней соком, могут резко изменить всю картину секреции, ее химический состав и т. п. Он объяснял это нервным торможением. По мнению Павлова, проводившееся до него оперирование на животных (так называемая вивисекция) - безжалостное и грубое «кромсание», причинявшее им боль, - оказывало резко задерживающее влияние на работу желез. Таким образом, этим можно было объяснить многие отрицательные результаты прежних опытов. Павлов впервые ввел во время физиологических операций все приемы, применяемые при операциях на людях: наркоз, асептику, остановку кровотечения, тщательный послеоперационный уход. Для соблюдения всех этих условий, при его лаборатории было создано операционное отделение, наблюдение за которым Павлов поручил специально приглашенному известному строгой асептикой в работе хирургу. Кроме того, было оборудовано специально приспособленное помещение - так называемая «собачья клиника» для ухода за животными в послеоперационном периоде.

В наше время надлежащим образом оборудованные операционные и клинические отделения, обеспечивающие уход за оперированными животными, сделались обязательными для всякой физиологической лаборатории. Этим физиологическая наука обязана Павлову.

Павлов очень любил животных. Делая операцию, он стремился причинять собакам наименьшую боль, как будто перед ним был больной человек. По окончании операции он окружал животное особой заботой и искренно радовался его выздоровлению. Как бы в ответ на выступления буржуазных антививисекционных обществ, которые нередко избирали Павлова мишенью для своих нападок, Ива н Петрович пожелал, чтобы на барельефе памятника собаке в Колтушах были высечены следующие слова: «Пусть собака, помощница и друг человека с доисторических времен, приносится в жертву науке, но наше достоинство обязывает нас, чтобы это происходило непременно и всегда без ненужного мучительства». Далее, Павлов установил наличие особых нервных волокон, управляющих секрецией. Первые его опыты в этом направлении были проведены на поджелудочной железе. Они были просты, но чрезвычайно ярки и демонстративны. Павлов высказал предположение, что переменный успех опыта с раздражением блуждающего нерва, то дающего, то не дающего отделение поджелудочного сока, зависит от наличия в стволе этого нерва специальных тормозящих нервных волокон.