1911թ. վերադառնալով Ս.Պետերբուրգ` Օրբելին շարունակում է իր գիտական գործունեությունը փորձարարական բժշկության ինստիտուտի` Պավլովի գլխավորած ֆիզիոլոգիայի բաժնում և միաժամանակ դասախոսական աշխատանք կատարում Ռազմաբժշկական ակադեմիայի ֆիզիոլոգիայի ամբիոնում: