Свою первую в жизни награду за научные труды И. П. Павлов получил в 1 декабря 1888 г. (было ему тогда 39 лет). Это была премия Варшавского университета им. Адама Хойнацкого в размере 900 рублей за сочинение «Усиливающий нерв сердца». Эта премия помогла тогда хоть немного улучшить тяжелое материальное положение семьи Павловых.
23 апреля 1890 г. Иван Петрович был избран на должность профессора фармакологии в Томском университете, а вслед за этим и в Варшавском. Но он не переехал ни в один из них, так как 24 апреля 1890 г. его избрали профессором в Военно-медицинской академии (ВМА) в Петербурге. За пять лет, что провел в этой должности Павлов, под его руководством в лаборатории было выполнено свыше двадцати научных работ и свыше восьмидесяти диссертантов с других кафедр стали докторами медицины с благословения и при поддержке Ивана Петровича.
В своей автобиографии И.П. Павлов об этих «отчаянных» годах своей жизни напишет скупо: «Вплоть до профессуры в 1890 году, уже женатому и имевшему сына, в денежном отношении постоянно приходилось очень туго, наконец, на 41-м году жизни я получил профессуру, получил собственную лабораторию... Таким образом, вдруг оказались и достаточные денежные средства, и широкая возможность делать в лаборатории, что хочешь».
Какие же научные открытия были сделаны Павловым в этот период?
В течение 15 лет с момента начала научной работы и до конца 90-х гг. XIX в. И.П. Павлов занимался изучением физиологии органов кровообращения. Но высокие качества исследователя нашли яркое выражение не только в работах, но и в созданном им научном методе, о котором стоит сказать прежде.
До Павлова физиологические исследования сложнейших функций организма проводились с помощью так называемого вивисекционного, или острого, опыта. Суть его в том, что экспериментатор разрезал подопытное животное, находящееся под наркозом или без, обнажал нужный орган и в таких крайне неестественных условиях пытался выявить закономерности его работы путем стимуляции, угнетения, блокирования. Животное после этого погибало. О непродуктивности таких опытов Павлов писал: «Нельзя равнодушно и грубо ломать тот механизм, глубокие тайны которого держат в плену вашу мысль долгие годы, а то и всю жизнь. Если художник благоговейно боится прикоснуться кистью к художественному произведению великого мастера, то как того же не почувствовать физиологу, стоящему перед неизмеримо лучшим механизмом и недостижимо высшим художеством живой природы».
Обладая виртуозной техникой вивисекционного эксперимента (И.М. Сеченов считал Павлова лучшим хирургом среди современных ему физиологов Европы — Иван Петрович, будучи левшой от рождения, оперировал двумя руками, зачастую без ассистентов), Павлов первый в мировой физиологии ввел в практику исследований хронические эксперименты. Это были эксперименты на неповрежденных животных или на животных, заранее оперированных по всем правилам асептики, оправившихся после операции. Эти эксперименты позволили проводить не только детальное исследование функций органов, но и многостороннее исследование функций всего организма.
Это и есть метод Павлова, самый совершенный и плодотворный метод в физиологии, неизменно обеспечивавший своему творцу богатейший «урожай» фактов в любой области физиологии, к которой он прилагал свои чудодейственные руки и острый ум.
Научный интерес И.П. Павлова в исследованиях по физиологии кровообращения был прикован к проблеме нервной регуляции кровообращения и к характеру действия центробежных нервов на сердце. Иван Петрович упорной тренировкой приучал подопытных собак лежать на столе без наркоза и спокойно переносить все манипуляции. Так были выявлены новые важные закономерности рефлекторной саморегуляции деятельности сердца и сосудов, проведены исследования влияния нервной системы на кровяное давление. Павлов развил теоретическое положение о различных чувствительных механизмах во всех органах, приспособленных к раздражителям механического, физического или химического характера, играющих важную роль в рефлекторной регуляции функций организма (сейчас мы понимаем, что речь шла о рецепторах). В этот период были заложены основы учения о нервной регуляции трофики питания (оформлено в 1920 г.). В 1888 г. Павловым была разработана и опубликована методика изолирования бьющегося сердца млекопитающего. Но приоритет в этом вопросе был отдан Е. Стерлингу (1898). На основании своих экспериментальных данных Павлов сделал еще одно открытие: в кровь при протекании через легкие поступает какое-то антисвертывающее вещество. Много лет спустя открытие подтвердилось: первоначально из печени, а в последующем и из тканей легких был выделен гепарин, который нашел широкое применение в медицинской практике.