В 1954 году окончил с отличием Витебский ветеринарный институт, затем аспирантуру в Ленинградском институте усовершенствования ветеринарных врачей на кафедре топографической анатомии и оперативной хирургии. В 1958-1960 гг. — младший научный сотрудник в Отделе сравнительной физиологии нервной деятельности Института экспериментальной медицины АМН СССР. В 1960-1981 гг. — младший научный сотрудник, старший научный сотрудник в Лаборатории экспериментальной эндокринологии, зав. лабораторией физиологии висцеральных систем (с 1974 года), затем зав. лабораторией физиологии рецепции (ныне лаб. интероцепции) в Институте физиологии им. И.П. Павлова АН СССР.
В 1980-2008 гг. — зав. кафедрой общей физиологии Биологического факультета Санкт-Петербургского государственного университета, ныне остается профессором той же кафедры, зав. отделом физиологии нервной системы Института физиологии им. А.А. Ухтомского Санкт-Петербургского университета.
Член-корреспондент c РАН с 1991 года, академик РАН c 1997 года — Отделение физиологических наук.
Академик А.Д. Ноздрачев — крупнейший российский физиолог, признанный научный лидер, ведущий советский и российский учёный в области физиологии вегетативной нервной системы и физиологии висцеральных процессов. Велик его вклад в отечественную и мировую науку — с его именем связаны важнейшие достижения в области физиологии автономной (вегетативной) нервной системы. Автор зарегистрированного открытия. Он и его ученики внесли значительный вклад в изучение физиологии автономной нервной системы. Оригинальным в работах является развитие представлений о том, что в процесс инициации висцеральных рефлексов могут включаться и продукты деятельности иммунной системы. А.Д. Ноздрачев — продолжатель традиций Санкт-Петербургской «физиологической школы Овсянникова-Сеченова-Введенского-Ухтомского», ученик академика В.Н. Черниговского. Является соавтором общероссийского учебника биологии для 9 классов средних школ (10 изданий).
В 1957 году защитил кандидатскую диссертацию «Топографо-анатомическое исследование иннервации органов таза у коров», в 1967 году —докторскую диссертацию «Кортикостероиды и функции периферического отдела симпатической нервной системы: электрофизиологическое исследование», профессор с 1977 года.
Верность и преданность одной проблеме — висцеральной физиологии — ключевой факт научной биографии А.Д. Ноздрачева. Всю свою жизнь он разрабатывает фундаментальные аспекты физиологии автономной нервной системы. В значительной степени именно благодаря этим работам отечественная физиология в данной области знаний смогла выйти на современный мировой уровень.
Широкое признание получили его экспериментальные исследования и теоретические обобщения, касающиеся функциональной структуры автономной нервной системы у позвоночных животных, в том числе у человека. Основываясь на результатах собственных экспериментальных исследований интрамуральных ганглионарных образований висцеральных органов, он впервые обосновал и ввел в литературу понятие о метасимпатической нервной системе как третьем, наряду с симпатическим и парасимпатическим, отделе автономной нервной системы.
Значительным достижением А.Д. Ноздрачева является то, что он впервые разработал и предложил ставший теперь классическим метод хронического вживления электродов в периферические нервные проводники в сочетании с методом локального обратимого выключения проводимости в нервных волокнах. С помощью данного метода он провел анализ и дал подробное описание параметров сенсорной и эфферентной активности в этих структурах у бодрствующих животных в условиях разных функциональных нагрузок.
А.Д. Ноздрачев внес значительный вклад в понимание механизма гормон-нервных отношений. Эти исследования позволили установить механизмы адаптивного эффекта глюкокортикоидов, равно как наркотическое и каталептоидное действие минералокортикоидов, определить точки приложения этих гормонов в вегетативном синапсе, выдвинуть представление об общих и специфических формах адаптации, осуществляемых совместно симпатической и гормональной системами.
Заслуживает особого внимания представленная А.Д. Ноздрачевым полная картина основных проводящих путей одного из низших рефлекторных центров — каудального брыжеечного симпатического ганглия лабораторных животных, что является реальной основой для экспериментальных разработок и теоретической базой для решения целого ряда практических задач здравоохранения.
Под руководством А.Д.Ноздрачёва было сделано открытие нового типа секреторных клеток — нейро-эндокринно-эпителиальных клеток — в слизистой кишки. Доклад о существовании таких клеток как локальном эндокринном элементе, взаимосвязанном с метасимпатической нервной системой, вызвал на Всемирном физиологическом конгрессе в Глазго живейший интерес. Вместе с тем установлено, что именно структуры этого отдела автономной нервной системы составляют истинно базовую иннервацию висцеральных систем организма — сердечно-сосудистой, пищеварительной, урогенитальной и других. Результаты его исследований позволили понять многие механизмы деятельности внутренних органов, висцеро-висцеральные и висцеро-моторные процессы, кортико-висцеральные взаимоотношения, включая осознанное управление деятельностью внутренних органов, и стали новым перспективным направлением научных исследований. «Метасимпатическое» научное направление было подхвачено другими исследователями и получило свое дальнейшее развитие на других континентах, порой под иным названием — «энтеральная». В Австралии, в частности, был создан монопрофильный исследовательский институт, развивающий это перспективное направление.
К научным достижениям А.Д. Ноздрачёва можно также отнести результаты исследования и других отделов автономной нервной системы. В частности, были изучены особенности симпатических и парасимпатических нервов. Это явилось основой для экспериментальных разработок и теоретической базой для решения ряда клинических проблем.
Значительное место в исследовательской деятельности А.Д. Ноздрачёва занимают вопросы, связанные с функциями дыхательной системы, которая рассматривается им не только как висцеральная, обслуживающая метаболические нужды организма, но и как поведенческая, тесно связанная с двигательной активностью. Широкое признание международной научной общественности заслужили результаты исследования роли газообразного медиатора оксида азота в регуляции системы крови и иммунитета.
А.Д. Ноздрачевым исследованы проблемы общих и специфических форм адаптации и гомеостазиса организма, осуществляемых совместно вегетативной и эндокринной системами. Им дана полная характеристика транзиторных и синаптических путей симпатических ганглиев лабораторных животных, сферой локализации нервной сети которых являются все без исключения органы грудной, брюшной и тазовой полостей. Эти результаты стали базой для решения ряда клинических проблем
С использованием электрофизиологических, иммуногистохимических и иммуноферментных методов А. Д. Ноздрачёв сформулировал новые представления о механизмах участия интероцепторов в модуляции реакций организма на внедрение веществ антигенной природы: эти механизмы могут запускаться не только в результате воздействия на сенсорные терминали нервных волокон, в сфере их влияния находятся иммунокомпетентные и эпителиальные клетки организма.
Исключительное значение эволюционного подхода к анализу физиологических процессов также нашло отражение в исследованиях А. Д. Ноздрачёва вместе с сотрудниками кафедры. Так, были изучены рецепторные элементы кожных покровов и стенки тела разных видов гастропод, организация их основных хемосенсорных органов и органов гравитации, рассмотрено модулирующее влияние сети кардиорегулирующих нейронов у моллюсков, освещены вопросы их сравнительного анализа. Наконец, создана обобщающая схема нейрональной сети кардиальных рефлексов.
А.Д. Ноздрачевым также исследованы проблемы общих и специфических форм адаптации и гомеостазиса организма, осуществляемых совместно вегетативной и эндокринной системами. Им дана полная характеристика транзиторных и синаптических путей симпатических ганглиев лабораторных животных, сферой локализации нервной сети которых являются все без исключения органы грудной, брюшной и тазовой полостей. Эти результаты стали базой для решения ряда клинических проблем.
С использованием электрофизиологических, иммуногистохимических и иммуноферментных методов он сформулировал новые представления о механизмах участия интероцепторов в модуляции реакций организма на внедрение веществ антигенной природы: эти механизмы могут запускаться не только в результате воздействия на сенсорные терминали нервных волокон, в сфере их влияния находятся иммунокомпетентные и эпителиальные клетки организма.
Разработал и внедрил в экспериментальную практику метод вживления погружных электродов в периферические нервные проводники в сочетании с локальным обратимым выключением в них проводимости. Этот метод позволяет в условиях хронического проведения эксперимента надежно регистрировать поток сенсорной или моторный импульсации. Электрофизиологический анализ компонентов импульсных потоков в условиях бодрствования дал возможность подробно рассмотреть особенности сенсорной и моторной активности структур при разных функциональных нагрузках в естественных условиях.
В тяжелые 90-е годы А.Д. Ноздрачев, как заведующий кафедрой, успешно добивался выделения средств для поездок студентов и аспирантов на всесоюзные и международные съезды, конференции и научные школы, экскурсии по ведущим физиологическим лабораториям страны! В том числе поездки способствовали возникновению прочных многолетних связей с Казанским, Вроцлавским, Свободным Берлинским, Хельсинским, Гамбургским и другими университетами. Хорошо известны его усилия по организации конференций и симпозиумов.
А.Д. Ноздрачев читает курсы: «Общий курс физиологии», «Физиология автономной нервной системы».
Он предложил и осуществил установку первого в Санкт-Петербурге памятника академику И.П. Павлову. По инициативе и прямом участии А.Д. Ноздрачева на исторической территории Санкт-Петербургского университета в 2002 году поставлен памятник кошке как экспериментальному животному, рядом установлена плита с его фразой: «Человечество обязано быть бесконечно благодарным кошке, подарившей миру великое множество первостепенных открытий в физиологии».
А.Д. Ноздрачевым создана одна из ведущих научных школ в биологии и медицинских науках в современной России «Управление висцеральными функциями» — среди его учеников 35 доктора и 40 кандидатов наук.
Он — автор свыше 1500 научных публикаций, более 70 монографий, книг, учебников. Серия его трудов по анатомии лабораторных животных широко используется в исследовательской практике. Основные работы по изучению функциональной структуры вегетативной нервной системы, в т.ч. нервных и гормональных механизмов, обеспечивающих деятельность сердечно-сосудистой, дыхательной и др. систем организма. Он и его коллеги выпустили вузовские учебники «Общий курс физиологии», «Начала физиологии», «Нормальная физиология», «Большой практикум по физиологии человека и животных». А.Д. Ноздрачев организовывает авторский коллектив двух фундаментальных учебников, дающих современные знания практически по всем областям физиологии. Особое место занимает монография «Феномен истории естествознания. Кафедра общей физиологии Санкт-Петербургского университета», написанная им совместно с профессором кафедры В.П. Лапицким — в ней отражены история становления университетской науки в Санкт-Петербурге, биографии выдающихся физиологов России. Большую популярность завоевали его монографии, посвященные Нобелевским лауреатам, юбилейное издание «Нобелевские премии по физиологии или медицине за 100 лет». Им организовано создание своего рода энциклопедии анатомии лабораторных животных — уже выпущено несколько монографий («Анатомия лягушки», «Анатомия кошки», «Анатомия беспозвоночных», «Анатомия крысы»), другие — в работе.
Член редколлегий журналов «Российский физиологический журнал» и «Журнал эволюционной физиологии и биохимии».
Был членом Бюро Отделения физиологии РАН, член президиума Санкт-Петербургского НЦ РАН, председатель Проблемной комиссии Научного совета РАН по физиологическим наукам, член Центрального совета Физиологического общества им. И. П. Павлова РАН, председатель Санкт-Петербургского общества физиологов, биохимиков, фармакологов им. И.М. Сеченова, более 20 лет возглавлял Президиум и Совет президиума Дома учёных имени М. Горького РАН, президент Санкт-Петербургского общества физиологов, биохимиков и фармакологов, член учёных советов ряда институтов, член ряда отечественных и зарубежных научных обществ.
Член Международной организации по изучению мозга (IBRO).
Почётный профессор СПбГУ и ряда других университетов России, ему вручили мантию почетного доктора Военно-медицинской академии.
Заслуженный деятель науки РФ.
Лауреат Государственной премии России, дважды лауреат премии Правительства РФ.
Удостоен Благодарности Президента РФ.
Ему вручены: премия им. К.М. Быкова АН СССР, Золотая медаль имени И.П. Павлова РАН за цикл работ «Механизмы нервной регуляции висцеральных функций», дважды — премия Президиума РАН за лучшие работы по популяризации науки, премия имени И.П. Павлова Правительства Санкт-Петербурга и Санкт-Петербургского НЦ РАН
За цикл опубликованных в Вестнике РАН работ об истории становления и развития в России физиологической науки был удостоен премии международной академической издательской компании «Наука/Интерпериодика».
Международным астрономическим комитетом по наименованию тел Солнечной системы в 2002 году его имя присвоено малой планете № 18 288 — «Nozdrachev».