Щоб вивчити склад і дію травних соків, треба було отримувати їх в чистому вигляді. До Павлова ніхто з фізіологів домогтися цього не міг. Вищим досягненням вважалася, наприклад, наступна операція. Для отримання соку підшлункової залози розкривали у собаки черевну порожнину, знаходили залозу і її Проток- протока перерізали, вставляли в нього скляну трубочку, і за ті деякі хвилини, поки тварина ще залишалося живим, отримували кілька крапель чистого соку. І. П. Павлов виступив рішуче проти подібних операцій. Тому, заявив він, і знаходиться в глухому куті вивчення травних залоз, що вивчаються соки або забруднені, або отримані від вмираючого тварини. Такі дані не можуть просунути науку вперед.
Завершивши свої дослідження з фізіології кровообігу, І. П. Павлов взявся за подолання труднощів, що стояли перед наукою про травленні, і не тільки вивів цей розділ фізіології з тупика, але й створив принципово нову фізіологічну методику. Як ми вже говорили, замість методики гострих дослідів, проведених на операційному столі, Павлов ввів у фізіологію методику хронічних дослідів, ніж відкрив нову епоху в розвитку нашої науки - епоху синтезу.
Для отримання чистого соку підшлункової залози у здорового собаки І. П. Павлов розкривав черевну порожнину тварини і, знайшовши протоку залози, що не перерізав його, а відшукував місце стінки дванадцятипалої кишки, куди впадає протока. Цей шматочок стінки Павлов вирізав, ніж повністю відокремлював протока від кишки, нітрохи не пошкоджуючи його. Далі, зашивши отвір в кишці, експериментатор пришивав шматочок її стінки з відкривається на ньому протокою до країв черевної рани отвором протоки назовні. Виходило, що підшлункової сік випливав тепер не в кишку, а назовні, в воронку, підставлену експериментатором. Через кілька днів собака одужувала після перенесеної операції, і тепер протягом ряду років можна було отримувати при роботі залози чистий підшлункової сік у абсолютно здорової тварини. При наявності інших залоз відсутність соку однієї з них не призводило до порушень життєдіяльності. Така вже чудова властивість симфонії життя - тут здебільшого має місце надмірність, множинне забезпечення функцій, в силу чого завжди або майже завжди є резервні можливості.
Аналогічним шляхом І. П. Павлов отримував і чисту слину, і жовч.
Оскільки шлунок не має великих залоз, протоки яких можна було б вивести, Павлов просто «викроював» зі шлунка маленький шлуночок, який і з'єднував із зовнішнім світом. Порожнина штучного шлунку відокремлювалася від порожнини великого шлунка, але все судини і нерви при цьому зберігалися. В результаті у тварини працювали два шлунки - один для собаки, інший для науки.
Подібним же способом вивчався кишковий сік. Одна з петель тонкого кишечника вирізувалася (зі збереженням її брижі, що містить судини і нерви) і кінці її вшиваються в шкіру живота. Тепер можна було не тільки збирати сік, але і стежити за рухами кишки: в один кінець її вводили який-небудь предмет, наприклад маленьку кульку, який вивалювався з іншого кінця ізольованою кишкової петлі.
Абсолютно виняткову по сміливості операцію розробив Павлов в цілях отримання великих кількостей шлункового соку. Ще в 1842 році російський хірург Басов запропонував робити фістулу шлунка - вводити в шлунок трубку (через розріз живота), яка дозволяла б потім у будь-який момент отримувати вміст шлунка. Операція Басова була предтечею хронічних дослідів Павлова. Однак сік виходив нечистий, змішаний із залишками їжі. Тому Павлов і сконструював маленький шлуночок. Разом з тим висувалася нова задача. Сік був необхідний не тільки для науковців, а й для хворих, що страждали зниженою шлунковою секрецією. З метою отримання великих кількостей чистого соку Павлов запропонував наступне. Собакам з Басовской фістули шлунка була зроблена друга операція. Він перерізав у них стравохід і обидва кінці його пришивав отворами назовні до шкіри. Після такої операції жодна крапля їжі не забруднювала шлункового соку. При їжі проковтнуті шматки їжі негайно вивалювалися назад в чашку, собака знову ковтала їх і т. Д. Одні й ті ж шматки вона могла їсти 3-4 години поспіль, а з шлунку цілими літрами тек чистий сік. Павлов назвав цей чудовий досвід «уявним годуванням», а собак з такою операцією - «дійними коровами шлункового соку». Яким же чином, запитає читач, собаки могли жити, якщо проковтнута їжа не потрапляла в шлунок? Мабуть, інші читачі пояснять йому, що через ту ж фістулу, через яку ллється сік, можна «завантажувати» шлунок їжею. Чи припустимо так мучити тварину? Право, ніяких мук тут немає. Навпаки, процес тривалої їжі без насичення - не задоволення це? Одне з найбільших благ, яке обіцяє священне писання мусульман праведникам у раю, - це любовні втіхи з гуріями, що не приводять до насичення.
Віртуозна хірургічна техніка Павлова і його незрівнянна винахідливість у створенні все нових оперативних методик давали підставу стверджувати, що якби він не був великим фізіологом, то, звичайно, став би великим хірургом. Запропоновані ним операції дозволили детально вивчити органи травлення. Дослідження ці принесли Павлову світову славу. У 1904 році йому, першому з російських вчених, була присуджена за ці роботи Нобелівська премія.