Одна из важнейших проблем физиологии — физиология пищеварения. Ученых издавна интересовали те невидимые изменения, которые происходят с пищей в организме. (Каким образом, под влиянием каких сил пищевые вещества перевариваются в желудке, расщепляются, изменяются, превращаясь в клетки и ткани самого организма?
К тому времени, когда Павлов начал свои искания, а этой области уже было сделано немало открытий. Однако очень многое еще оставалось неясным. Главная трудность состояла в отсутствии метода — казалось невозможным проследить за ходом пищеварения в здоровом организме… Чаще всего применялся так называемый «острый опыт», когда животному, находившемуся под наркозом, в поджелудочную железу вставляли трубку и следили за отделением сока. Были и другие попытки — вшить в проток поджелудочной железы стеклянную или свинцовую трубочку, но операция вызывала воспалительный процесс.
— Ни тот, ни другой метод не удовлетворяли Павлова. Ученого интересовало не действие одного изолированного органа, а весь целостный организм, его связи и взаимодействия с окружающей средой. Павлов считал, что особое значение имеет изучение обычных, нормальных реакций животного на раздражение.
В 1879 году Павлову удалось осуществить классическую операцию. (Наложив собаке постоянную фистулу (фистула — отверстие) поджелудочной железы и добившись, чтобы животное оставалось после этого здоровым, он получил возможность наблюдать за нормальным ходом пищеварения. Впоследствии в лабораториях Павлова делались и другие блестящие по технике и оригинальные по замыслу операции. Животным накладывали фистулы на желудок, кишечник, выводили наружу протоки слюнных желез.
— Я убежден, — говорил И. П. Павлов, — что только развитие оперативного остроумия и искусства в области пищеварительного канала раскроет перед нами всю поразительную красоту химической работы этого органа.
Своими опытами Павлов неопровержимо доказал огромную роль нервной системы в процессах пищеварения.
Физиологический процесс пищеварения делится на две фазы. Вначале выделение соков происходит под действием нервных импульсов, которые возникают уже при одном виде и запахе пищи, а затем к этому «запальному» соку присоединяются соляная кислота самого желудка и другие вещества.
Представления И. П. Павлова о психической фазе пищеварения, его детальные исследования химических процессов переваривания пищи легли в основу современных методов диагностики и лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта. Они помогли в решении многих практических проблем, таких, например, как проблема аппетита.