Перед Павловым стояла задача найти такие условия, при которых сердечные нервы так или иначе действовали бы на силу сердечных сокращений без изменения ритма. В результате многочисленных опытов, модифицируя условия их проведения, Павлов приходит к заключению, что работой сердца управляют четыре центробежных нерва: замедляющий, ускоряющий, ослабляющий и усиливающий.
Хотя идея диссертационного исследования целиком принадлежала Павлову, он счел необходимым отметить роль Боткина в формировании его взглядов относительно неразрывной связи физиологии и медицины. «Я был окружен, – писал Павлов, – клиническими идеями профессора Боткина, и с сердечной благодарностью признаю плодотворное влияние того глубокого и широкого, часто опережавшего экспериментальные данные, нервизма, который по моему разумению, составляет важную заслугу Сергея Петровича перед физиологией» [7]. Под нервизмом Павлов понимал физиологическое направление, стремящееся распространить влияние нервной системы на возможно большее количество деятельностей организма.
В исследованиях Павлова по физиологии кровообращения были заложены основы системного подхода к изучению физиологических функций.