По инициативе проф. Н.О.Ковалевского в университете в 1875 году была учреждена вторая кафедра физиологии. По его мнению, курс физиологии для биологов и медиков не должен быть одинаков. Для первых особенно важным являются сравнительно-физиологические аспекты изучаемого предмета, для вторых - существенными будут специальные и прикладные вопросы физиологии человека. На должность экстраординарного профессора новой кафедры физиологии естественного разряда физико-математического факультета был избран в феврале 1876 года ученик И.М.Сеченова - К.В.Ворошилов. К.В.Ворошилов блестяще закончил Петербургскую медико-хирургическую академию в 1868 г. По предложению И.М.Сеченова выполнил докторскую диссертацию на тему: "Исследования о питательных свойствах мяса и гороха" и защитил ее в 1871 г. Затем в течение трех лет он работал в Лейпцигской лаборатории К.Людвига, где выполнил работу по изучению двигательных и чувствительных путей в спинном мозге кролика. Эти исследования К.В.Ворошилова следует считать классическими. Они вошли в обширное исследование проводящих путей спинного мозга, обобщенное в трудах Флексига и Бехтерева.

В Казани К.В.Ворошилов вел интенсивную преподавательскую работу. На естественном отделении физико-математического факультета он читал курс физиологии и систематический курс описательной анатомии человека, на юридическом факультете - краткий курс анатомии и физиологии, а также преподавал физиологию студентам ветеринарного института.

В период заведования К.В.Ворошилова научная работа в физиологической лаборатории практически не велась. Ворошилов преимущественно занимался административной деятельностью. В 1878 году он - секретарь физико-математического факультета, с 1886 - декан этого же факультета, с 1889-1899 - ректор Казанского университета. К.В.Ворошилов был незаурядным администратором и организатором, его деятельность отмечена чинами, орденами и дворянским званием. С его именем связано одно из крупных строительств университета, т.н. "новых клиник", коренным образом изменивших условия работы медицинских кафедр.

После смерти К.В.Ворошилова в 1899 г. вновь был поставлен вопрос о реорганизации преподавания физиологии. На вакантную должность профессора кафедры физиологии физико-математического факультета был назначен ученик Ф.В.Овсянникова и И.М.Сеченова - А.А.Кулябко, известный своими знаменитыми опытами по оживлению сердца теплокровных животных и человека. Однако в 1903 году он покинул Казань в связи с избранием его на кафедру физиологии Томского университета.

Кафедра физиологии физико-математического факультета университета получила постоянного руководителя в лице проф. А.Ф.Самойлова только через три года после смерти К.В.Ворошилова.