Orbeli fue el alumno más destacado y seguidor de Ivan Petrovich Pavlov. Fundó la fisiología evolutiva, la fisiología de los estados extremos, la medicina aeroespacial y subacuática y la fisiología del trabajo militar. Es autor de la doctrina de la función trófica adaptativa del sistema nervioso simpático, la dirección original en la doctrina de las funciones de los órganos de los sentidos y muchos otros. Es el fundador de la escuela científica fisiológica, la más grande después de Pavlov.
Leon Abgarovich Orbeli nació el 7 de julio de 1882 cerca de Ereván, Armenia, en una ciudad con el nombre poético del Valle de las Flores, en la familia de una figura destacada de la corte de Transcaucasia.
Se interesó por la ciencia de manera seria y profunda en su primer año. El joven Orbeli quedó particularmente impresionado por las conferencias de Pavlov. Conocerlo determinó el destino de su futuro científico.
Eligió la fisiología como el trabajo de su vida. Ya en tercer año, Orbeli recibió un encargo de Pavlov para averiguar el efecto del nervio vago en la actividad de las glándulas gástricas de los perros. Leon hizo frente a la tarea de manera brillante. Por este trabajo experimental sobre la presentación de Pavlov, la conferencia de la Academia Médica Militar otorgó a Leon Abgarovich una medalla de oro y un premio de 100 rublos, que en ese momento era una cantidad muy significativa.
En 1904, se graduó de la Academia con honores. Fue nombrado médico de la tripulación de la Flota Báltica con adscripción al Hospital Naval de Kronstadt.
En 1907 Pavlov le ofreció a Orbeli que se convirtiera en su asistente en el departamento de fisiología. Leon Abgarovich estuvo de acuerdo, pero los primeros meses se vio obligado a combinar el trabajo de Pavlov con el servicio en la flota.
Bajo la dirección de Pavlov, Orbeli en 1905 comenzó y defendió con éxito en 1908 su tesis doctoral "Reflejos condicionales del ojo en un perro".
Al dejar la Academia Médica Militar en 1925, Pavlov recomendó a Leon Abgarovich como su sucesor en la dirección del Departamento de Fisiología.
Dejando el Instituto de Educación Física en 1925, y en 1930 el Departamento del Primer Instituto Médico, Orbeli desplegó en el Departamento de la Academia Médica Militar el estudio de la fisiología de los órganos de los sentidos y el estudio del efecto de la corriente eléctrica en el cuerpo humano con la búsqueda de métodos para deshacerse del dolor.
A principios de los años 30, Orbeli y su personal comenzaron a estudiar la fisiología del vuelo a gran altura, lo que luego permitió a los estratonautas escalar en 1933 a una altura de 18.600 m.
En 1936, en nombre de la Oficina de la Marina, Leon Abgarovich encabezó la comisión permanente, cuyo objetivo era desarrollar una serie de temas fisiológicos relacionados con el buceo y el rescate. Leon Abgarovich no solo llevó a cabo la dirección general, sino que también participó en la investigación como experimentador.
Pavlov lo apreciaba mucho como un destacado científico y un maravilloso organizador. Es significativo que, al regresar del XIV Congreso Internacional de Fisiólogos, que se celebró en Roma en 1932, Pavlov le dijo a Orbeli: "Leon Abgrarovich, organizaremos el próximo congreso para 1935. Si no está de acuerdo con esto, escribiré una negativa, diré que he cambiado de opinión, que no tengo la oportunidad de organizar el congreso”. A pesar de la gran carga de trabajo, Orbeli asumió la tarea principal de las preocupaciones previas al Congreso y se enfrentó con éxito a la tarea.
En 1936, después de la muerte de Pavlov, a Orbeli se le confió el liderazgo de los colectivos y centros científicos pavlovianos más grandes: el Instituto de Fisiología de la Academia de Ciencias de la URSS y el departamento de fisiología del Instituto de Medicina Experimental de toda la Unión, con la Estación Biológica en Koltush.
Pronto, tras transferir la jefatura del departamento de fisiología del Instituto de Medicina Experimental de toda la Unión al empleado más antiguo de Pavlov, PS Kupalov, Leon Abgarovich transfirió su trabajo de la Estación Biológica de Koltush. Sobre esta base, en 1939, se estableció un Instituto independiente de Fisiología Evolutiva y Patología de la Actividad Nerviosa Superior que lleva el nombre del académico Ivan Pavlov.
Habiendo tomado bajo su liderazgo la Estación Biológica, que consta de dos laboratorios, Orbeli organizó en Koltush un gran centro para el estudio integral de la fisiología evolutiva y la patología de la actividad nerviosa superior y hasta 1950, la investigación genética.
Durante la Gran Guerra Patriótica, Orbeli demostró ser un brillante organizador de la ciencia y la asistencia médica en el frente. La guerra lo atrapó como académico-secretario del departamento de biología de la Academia de Ciencias de la URSS, y luego como vicepresidente.
En ese tiempo, en el Departamento de Fisiología de la Academia Médica Militar, se creó el Laboratorio de Medicina Aeronáutica, encabezado por MP Brestkin y bajo la dirección general de Orbeli. En este laboratorio se realizaron importantes estudios sobre el efecto de la aceleración y los cambios bruscos de presión atmosférica en el cuerpo humano.
Desde 1943 hasta 1950, siendo el director de la Academia Médica Militar que lleva el nombre de SM Kirov, hizo una gran contribución al desarrollo de la ciencia médica militar y la formación del personal médico militar. Bajo su liderazgo, continuó el estudio de los fenómenos de conmoción y varias otras consecuencias de heridas y lesiones, lo que ayudó mucho a la medicina práctica, así como los estudios de la fisiología de los sentidos, que en el período de guerra contribuyeron a la organización eficaz de el camuflaje de objetos estratégicamente importantes.
En los años de la posguerra, encabezó la Comisión de óptica fisiológica y acústica fisiológica de la Academia de Ciencias de la URSS.
La brillante actividad científica de Orbeli fue detenida en 1950 por la Sesión Científica Conjunta de la Academia de Ciencias de la URSS y la Academia de Ciencias Médicas de la URSS. Se acusó a Orbeli de que, al ocupar puestos clave en la fisiología soviética, no aseguró el desarrollo exitoso de las enseñanzas de Pavlov sobre la actividad nerviosa superior. Esta crítica provocó la destitución de Leon Abgarovich de casi todos sus cargos. Después de la sesión, Orbeli continuó trabajando en el laboratorio del Instituto de Ciencias Naturales que lleva el nombre de PF Lesgaft con un pequeño grupo de empleados.
Solo en 1955 las nubes sobre su cabeza comenzaron a disiparse lentamente. El VIII Congreso de Fisiólogos de toda la Unión (Kiev, 1955) eligió a Orbeli presidente de la Sociedad de Fisiólogos de toda la Unión. El Presidium de la Academia de Ciencias de la URSS reconoció la necesidad de promover plenamente la expansión de las actividades científicas de Orbeli.
Orbeli trabajó durante dos años en el extranjero, con Karl Ewald Konstantin Hering (1834–1918) en Alemania, John Newport Langley (1852–1925) y Joseph Barcroft (1872–1947) en Inglaterra, y en la Estación Biológica Marina de Nápoles, Italia.
Sobre la base del Instituto de Ciencias Naturales, se abrió el Laboratorio de Fisiología Evolutiva. En 1956, el laboratorio se reorganizó en el Instituto Académico de Fisiología Evolutiva que lleva el nombre de IM Sechenov y Orbeli fue nombrado académico. Bajo su liderazgo, se reanudó el estudio de la evolución de los mecanismos reguladores neurohumorales, los sistemas aferentes, las funciones del cerebelo, el tubo digestivo, el metabolismo agua-sal y la actividad renal. Sin embargo, el propio Leon Abgarovich no pudo llevarlos al final.
Murió el 9 de diciembre de 1958 en Leningrado, URSS.
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