За время работы в лаборатории Павлову удалось сэкономить небольшое количество денег. Летом 1877 г. он по рекомендации Устимовича побывал в Бреславле, где познакомился с работами известного физиолога профессора Р. Гейденгайна. Поездка за границу расширила научный кругозор Павлова и положила начало дружбы будущего ученого с Гейденгайном.
Исследования Павлова по физиологии кровообращения, проведенные в лаборатории Устимовича, привлекли внимание физиологов и врачей. Молодой ученый становился известным в научных кругах. В декабре 1878 г. знаменитый русский клиницист профессор С. П. Боткин по рекомендации доктора И. И. Стольникова пригласил Павлова работать к себе в клинику.. Формально Павлову предложили занять должность лаборанта физиологической лаборатории, на деле же он должен был стать ее руководителем. Павлов охотно принял это предложение не только потому, что оно исходило от известного ученого. Незадолго до этого было закрыто ветеринарное отделение Медико-хирургической академии и Павлов лишился возможности проводить опыты в лаборатории Устимовича.
Научная работа отнимала у Павлова много сил и времени. Примечательно, что из-за интенсивной научной работы Павлов и выпускные экзамены в академии сдал с годичным запозданием — в декабре 1879 г., получив степень «лекаря с отличием». В январе 1880 г. И. П. Павлов за свои научные работы был удостоен золотой медали. Спустя некоторое время он по конкурсу оставляется при академии для трехгодичного усовершенствования с зачислением на должность «врача для командировок» при клинике Боткина. С этого момента он целиком переключился на исследовательскую работу в лаборатории при клинике. Интересно отметить, что в соответствии с существующими в те времена порядками Иван Петрович одновременно формально был назначен лекарем 32-го Кременчугского полка.
Более чем десятилетняя работа в лаборатории при клинике Боткина занимает особое место в научной жизни Павлова. И не удивительно, что Боткин оказал сильное влияние на формирование его научных взглядов и установок.
Профессор С. П. Боткин по праву считается одним из самых крупных клиницистов России. Ученик знаменитого французского физиолога Клода Бернара, он был убежденным сторонником тесного союза между клинической медициной и физиологией, считая, что физиологический эксперимент на животных необходим при разрешении многих сложных и неясных вопросов клинической медицины. В частности, он стремился выяснить свойства и механизм терапевтического действия новых или уже применяемых в медицине лекарственных препаратов растительного или иного происхождения. Многие из работающих при его клинике и при Институте усовершенствования врачей по его заданию, но в основном под руководством Павлова исследовали как раз такого рода вопросы в условиях эксперимента на животных. Боткин как ученый и клиницист был выдающимся представителем прогрессивного и довольно распространенного в те времена научного направления, известного под названием «нервизма» и признающего решающую роль нервной системы в регуляции функций здорового и больного организма.
В своей физиологической лаборатории Павлов работал до 1890 г. (с 1886 г. уже официально считаясь ее руководителем). Лаборатория помещалась в маленьком, совершенно не приспособленном для научной работы ветхом деревянном домике, построенном не то для дворницкой, не то для бани. Недоставало необходимого оборудования, не хватало денег на покупку подопытных животных и на другие исследовательские нужды. И все же Павлов развил кипучую деятельность. Он и планировал, и осуществлял эксперименты на животных самостоятельно, что помогло раскрыть самобытный талант будущего ученого, явилось предпосылкой его творческой инициативы. За годы работы в лаборатории в полной мере проявились колоссальная трудоспособность, неукротимая воля и неисчерпаемая энергия Павлова. Он достиг выдающихся результатов в области изучения физиологии кровообращения и пищеварения, в разработке некоторых актуальных вопросов фармакологии, в усовершенствовании своего незаурядного экспериментального мастерства, а также в приобретении навыков организатора и руководителя коллектива научных работников. Несмотря на материальные трудности, Павлов считал это время необычайно содержательным и плодотворным и всегда вспоминал о нем с особенной теплотой и любовью. В «Автобиографии» он писал об этом периоде: «Первое дело — полная самостоятельность и затем возможность вполне отдаться лабораторному делу» [10 И. П. Павлов. Полн. собр. трудов, т. V, стр. 372.]. Моральную и материальную поддержку С. П. Боткина молодой ученый чувствовал на протяжении всей своей деятельности в лаборатории. А идеи Боткина о роли нервной системы в нормальной и патологической деятельности организма, а также его убеждения в необходимости предельного сближения клинической медицины с экспериментальной физиологией способствовали формированию научных взглядов Павлова. «С. П. Боткин,— писал Павлов много лет спустя,— был лучшим олицетворением законного и плодотворного союза медицины и физиологии — тех двух родов наук человеческой деятельности, которые на наших глазах воздвигают здание науки о человеческом организме и сулйт в будущем обеспечить человеку его лучшее счастье — здоровье и жизнь» [11 Там же, т. II, стр. 304.].
Среди выполненных Павловым в этой лаборатории научных работ наиболее выдающимся следует считать исследование о центробежных нервах сердца. Сущность этой работы будет рассмотрена далее. Здесь же приведем одно высказывание Павлова по поводу этой работы, в котором ярко отражается его отношение к С. П. Боткину: «Идея исследования и осуществление ее принадлежат только мне — писал Павлов.— Но я был окружен клиническими идеями профессора Боткина и с сердечной благодарностью признаю плодотворное влияние как в этой работе, так и вообще на мои физиологические взгляды того глубокого и широкого, часто опережающего экспериментальные данные нервизма, который, по моему разумению, составляет важную заслугу Сергея Петровича перед физиологией» [12 Там же, т. I, стр. 142.].
Это оригинальное исследование стало темой докторской диссертации Павлова. В 1883 г. он блестяще защитил ее и был награжден золотой медалью. Вскоре молодой ученый прочел две пробные лекции на конференции профессоров академии и ему присвоили звание доцента. Спустя год по представлению С. П. Боткина Павлова послали в двухгодичную заграничную научную командировку. «Доктор Павлов,— подчеркивал в своей записке Боткин,— по оставлении при академии посвятил себя специально изучению физиологии, которой по преимуществу занимался еще и в университете, проходя курс естественных наук. Близко стоя к его работам, я с особым удовлетворением могу засвидетельствовать, что все они отличаются оригинальностью как по мысли, так и по методам; результаты же их по всей справедливости могут стоять наряду с лучшими открытиями последнего времени в области физиологии, почему, по моему мнению, в лице доктора Павлова мы имеем серьезного и остроумного ученого, которому академия должна помочь на избранной им ученой дороге» [13 «Летопись жизни и деятельности академика И. П. Павлова». Л., «Наука», 1969, стр. 29.]. В начале июня 1884 г. коллежский асессор И. П. Павлов отправился в Германию для работы в лабораториях Р. Гейденгайна (в Бреславле) и К. Людвига (в Лейпциге).
В течение двух лет Павлов работал в лабораториях этих двух выдающихся физиологов. За этот, казалось бы, небольшой срок он значительно расширил и углубил свои знания не только по интересовавшим его вопросам физиологии кровообращения и пищеварения, но и по другим областям физиологической науки. Заграничная поездка обогатила Павлова новыми идеями, отточила и усовершенствовала его незаурядное мастерство экспериментатора. Он установил личнще контакты с видными деятелями зарубежной науки, обсуждал с ними всевозможные актуальные физиологические проблемы. До глубокой старости Павлов с большой теплотой вспоминал о Р. Гейденгайне и К. Людвиге, о своей работе в их лабораториях. «Заграничное путешествие,— писал он в «Автобиографии»,— дорого было для меня главным образом тем, что познакомило меня с типом ученых работников, каковы Гейденгайн и Людвиг, всю жизнь, все радости и горе ее положивших в науке и ни в чем другом» [14 И. П. Павлов. Полн. собр. трудов, т. V, стр. 372.].
