В опытах на собаках Павлов заметил, что при раздражении некоторых симпатических нервов сердце сокращается сильнее, не изменяя, однако, ритма своей работы. Получалось исключительно усиливающее действие. Это явление Павлов особенно демонстративно доказал на сердце, которое на время останавливалось под влиянием различных фармакологических средств или перераздражения ускоряющего нерва. Открытый Павловым усиливающий работу сердца нерв получил название «нерва Павлова». Этой работой Павлов положил начало целому направлению об оживляющем (трофическом) влиянии симпатических нервов на обмен веществ во многих органах. Павлов открыл новый принцип воздействия нервной системы на рабочий орган - усиливающий симпатический нерв как бы материально помогает работе мышцы. Это учение детально разработано в наше время учениками Павлова Л. А. Орбели и А. Д. Сперанским. При выполнении диссертации Павлов опять столкнулся с материальной нуждой, трудны были и условия, в которых приходилось работать, но это, конечно, не могло остановить темпов его работы. Встречаясь с трудностями, Павлов нередко повторял: главное условие для достижения цели - это упорное преодоление препятствий. Павлов принадлежал к тем могучим характерам, которые не отступают перед трудностями, каковы бы они ни были. Ему нехватает собак - он превращается в охотника за собаками; невозможно добиться хорошего ухода за подопытными животными-о н берет их к себе на квартиру, чтобы сохранить их жизнь для науки. Знаменитый профессор В. А. Манасееин, известный общественный деятель и клиницист, во время обсуждения кандидатуры Павлова на кафедру фармакологии дал следующий отзыв о молодом ученом: «Мне положительно известно, - сказал он, - что Павлов фактически руководил всеми собственно фармакологическими и физиологическими работами, вошедшими в диссертации, напечатанные из клиники Боткина». После защиты диссертации о сердечных нервах Павлову было присуждено звание приват-доцента академии (1884). Вскоре он получил длительную заграничную командировку (1884-1886) в лаборатории физиологов Гайденгайна и Люд вига. Однако там, присматриваясь к техническим новшествам, Павлов не забывал о своих идеях. Он работал в зарубежных лабораториях не как ученик, а как вполне сложившийся ученый. Он поражал Гайденгайна и Людвига оригинальностью своих мыслей и темпами работы, он дискутировал с немецкими учеными по поводу их механистической и виталистической методологии. По возвращении из-за границы Павлов произвел ряд классических операций на пищеварительной трубке: он осуществил идею выведения протоков пищеварительных желез, чтобы получить в чистом виде выделяемые ими соки. В 1888 году Павлов открывает секреторные нервы поджелудочной железы. Это открытие только через 20 лет стало доступным широкому кругу ученых - так трудно было повторять павловские опыты экспериментаторам, не прошедшим у Павлова школы филигранной оперативной техники. В 1890 году Павлов вместе с Шумовой-Симановской опубликовал свои знаменитые опыты с мнимым кормлением. Жизнь попрежнему не баловала Павлова удачами. На кон курсе по кафедре физиологии при Петербургском университете он был забаллотирован. Эта неудача несколько обескуражила Павлова, но он с увлечением отдался исследовательской работе.