Орлов О.И. — специалист в области космической физиологии и медицины, гравитационной биологии, телемедицины, автор более 190 научных работ.
Орлов О.И. поступил в аспирантуру при ИМБП в 1984 г. (после окончания Московской Медицинской Академии им.И.М.Сеченова по специальности «лечебное дело»), где занимался исследовательской работой в области регуляции водно-солевого обмена в условиях гипербарии, а затем применительно к моделированию факторов космического полета.
О.И.Орловым прослежены закономерности изменения состояния жидкостных сред, а также регуляции обмена воды и электролитов при погружении человека и животных на различную глубину. Показано возникновение в этих условиях рассогласования изменений активности антидиуретической системы и обмена жидкости, ренин-ангиотензин-альдостероновой системы и обмена натрия. Обоснована необходимость целенаправленного изучения и разработки средств профилактики изменений гидроионного статуса и механизмов его регуляции в условиях гипербарии.
О.И.Орлов провел разностороннее изучение механизмов влияния гипокинезии и гиподинамии на обмен кальция, системы его регуляции и состояние костной ткани. В серии экспериментов с крысами им показаны различные эффекты данных моделей на прочностные характеристики, морфометрические показатели и минеральный состав костной ткани, а также обосновано применение фармакологических средств коррекции наблюдаемых изменений.
О.И.Орловым впервые по результатам комплексных балансовых исследований и изучения гормональных механизмов регуляции показана возможность изменения чувствительности эффекторных органов к кальцийтропным гормонам и впервые обнаружено уменьшение емкости депо кальция в условиях длительной (до 370 суток) гипокинезии. Высказана гипотеза, что изученные изменения метаболизма кальция связаны с реакцией эндокринной системы на состояние костной ткани в новых условиях существования локомоторного аппарата и направлены на сохранение функции костной ткани на необходимом в этих условиях уровне при экономии костного материала. На основании этой гипотезы О.И. Орлов обосновал применение дифосфонатов в комплексе с физическими тренировками, воспроизводящими опорно-функциональную нагрузку на локомоторный аппарат, как средств профилактики нарушений обмена кальция при моделировании физиологических эффектов невесомости. В 1987 г. защитил кандидатскую диссертацию «Влияние дифосфонатов на обмен кальция, его регуляцию и состояние костной ткани при моделировании физиологических эффектов невесомости».
По окончании аспирантуры работал на научных должностях в отделе физиологии ускорений. Принимал участие в экспертной работе по отбору и освидетельствованию космонавтов, а также в исследованиях по изучению устойчивости организма к перегрузкам. Обеспечивал выполнение научной тематики в области изучения болезни движения и разработки средств ее профилактики применительно к условиям длительного моделирования факторов космического полета.
О.И.Орлов провел систематическое изучение физиологических реакций организма при длительном пребывании в условиях медленно вращающейся среды, что позволило оценить эффективность различных средств профилактики болезни движения применительно к начальным этапам космического полета. Апробированные и целенаправленно отобранные в ходе исследований комплексные фармакологические средства на основе скополаминсодержащих препаратов были в дальнейшем эффективно использованы в условиях космического полета.
О.И.Орловым впервые, на основании использования разработанной оригинальной модели, доказано, что космическая форма болезни движения приводит к снижению переносимости перегрузок +Gz, появлению при их воздействии симптомов укачивания, что послужило обоснованием целесообразности специального изучения переносимости перегрузок на этапе острой адаптации к состоянию невесомости и последующего перехода к условиям земной гравитации на различных стадиях развития болезни движения применительно к полетам многоразовых космических систем.
Во время работы в Институте активно участвовал в исследованиях в качестве испытателя-добровольца. Прошел медицинский отбор в отряд космонавтов.
В 1993-1996 гг. приобрел опыт хозяйственной деятельности в организациях, связанных с разработкой и внедрением информационно-телекоммуникационных технологий. Исполнял обязанности Ответственного секретаря Совета СНГ по внедрению международных стандартов электронного обмена данными (Совет UN/EDIFACT).
С 1997 г. по 2006 г. являлся генеральным директором Государственного научно-учебного учреждения «Учебно-исследовательский центр космической биомедицины», созданного Институтом и МГУ им. М.В. Ломоносова при поддержке Миннауки РФ и NASA по решению Межправительственной комиссии Гор-Черномырдин.
Центр внес заметный вклад в развитие научных связей Института. В частности, совместно с МГУ, ЦПК изучались вопросы математического моделирования вестибулярных функций. Совместно с Медицинским Университетом отрабатывались технологии применения ряда космических разработок в целях реабилитации пациентов неврологического профиля. Важной задачей Центра являлось совершенствование телемедицинских технологий медицинского обеспечения космических полетов, их внедрение в практическое здравоохранение.
О.И. Орловым обоснованы различные подходы к телемедицинскому обеспечению орбитальных и перспективных межпланетных пилотируемых полетов, разработана концепция использования бортовых интеллектуальных информационных систем. Разработаны различные технологии обработки и передачи клинико-физиологической информации, часть которых защищена патентами. На основе использования инновационного подхода к внедрению в практическое здравоохранение методов обмена клинико-физиологической информацией, используемых в космической отрасли, О.И. Орловым разработано и апробировано на практике обоснование создания системы телемедицинских услуг в РФ, ее методического, правового и кадрового обеспечения. Впервые в отечественной практике была организована подготовка медицинских кадров по телемедицине на базе Факультета фундаментальной медицины МГУ им. М.В.Ломоносова.
О.И.Орлов входил в состав экспертных и координационных советов по телемедицинской проблематике при Государственной Думе и Минздраве (Минздравсоцразвития) Российской Федерации. Привлекался для консультаций по телемедицине ВОЗ, ООН, МСЭ, Советом «Россия-НАТО», представлял Россию в группе «Стран восьмерки» по телемедицине. Как один из основателей в течение ряда лет входил в Правление Международного общества по телемедицине и электронному здравоохранению.
В 2003 г. защитил докторскую диссертацию по теме: «Методологическое обоснование системы телемедицинских услуг в Российской Федерации».
В 2001 г. закончил Академию народного хозяйства при Правительстве РФ, получив второе высшее образование в области управления. В 2006 году при той же Академии получил квалификацию МВА («Мастер делового администрирования») в области инноватики.
С 2006 г. – заместитель директора по науке, с 2009 г. – первый заместитель директора, а с ноября 2015 года - директор Института.
Основной акцент в его научной работе в настоящее время сделан на реализации специальных программ и комплексных клинико-физиологических исследований по вопросам медицинского обеспечения межпланетных космических полетов, включая проблемы искусственной гравитации, интеллектуального телемедицинского контура, гипомагнитной среды. За участие в проведении серии экспериментов «Марс-500» (2007 – 2011 гг.) в составе коллектива удостоен Лавровой ветви Международной академии астронавтики за выдающееся достижение международной группы ученых и специалистов. Разработал и представил в государственные органы программу создания на базе Института Международного центра по изучению медико-биологических аспектов межпланетных перелетов и внеземных поселений, получившую поддержку в отечественных и зарубежных профессиональных кругах. Руководитель с российской стороны программы «Сириус», предусматривающей серию экспериментов по изоляции продолжительностью до года и более, реализуемой Институтом в тесном сотрудничестве с подразделением HRP (Human Research Program) NASA, при участии широкой международной кооперации.
Занимается организацией инновационной деятельности Института по внедрению космических технологий в практическое здравоохранение, реализации концепции «клиники здорового человека».
Орлов О.И. член редколлегий и редакционных советов ряда научных журналов, в том числе: «Физиология человека» (Россия),«Современные технологии в медицине» (Россия), «Пилотируемые полеты в космос» (Россия), «Воздушно-космическая сфера» (Россия), “Telemedicine and e-Health” (США), “REACH – Reviews in Human Space Exploration” (Elsevier B.V., Netherlands), "Space:Science & Technology" (КНР). Главный редактор журнала «Авиакосмическая и экологическая медицина» (Россия).
Орлов О.И. ведет преподавательскую работу с аспирантами ИМБП, а также в качестве профессора Кафедры медицинской информатики МГМСУ им. А.И. Евдокимова.
О.И.Орлов ведет большую научно-организационную работу. Член Бюро Отделения физиологических наук РАН, член Бюро Совета РАН по космосу, входит в состав Научно-технического и Координационного научно-технического советов ГК «Роскосмос», а также в состав ряда других ведомственных научных советов и комиссий. Академик Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского.В своей деятельности Орлов О.И. всемерно способствует авторитету российской науки за рубежом, укреплению межведомственных и международных связей Института. Входит в состав постоянно действующей делегации Российской Федерации для участия в мероприятиях Комитета по использованию космического пространства в мирных целях ООН. Участвует в работе Комиссии «Науки о жизни» Международной академии астронавтики (в том числе в течение ряда лет был председателем Комиссии). Входит в Технический комитет «Науки о жизни» Международной астронавтической федерации (в том числе в течение ряда лет был со-председателем Комитета). Участвует в работе Международной рабочей группы по космическим наукам о жизни (ISLSWG). Со-председатель российско-американской совместной рабочей группы по исследованиям в области космической медицины и биологии. Неоднократно приглашался к организации международных конгрессов и конференций в качестве члена программных и организационных комитетов. Действительный член (академик) Международной академии астронавтики (МАА).
Имеет награды: Почетная грамота Российской академии наук (2010 г.), Почетная грамота Федерального медико-биологического агентства (2012 г.), Знак С.П.Королева Федерального космического агентства (2013 г.).
Лауреат Премии Правительства РФ 2018 г. в области науки и техники.
Орлов О.И. поступил в аспирантуру при ИМБП в 1984 г. (после окончания Московской Медицинской Академии им.И.М.Сеченова по специальности «лечебное дело»), где занимался исследовательской работой в области регуляции водно-солевого обмена в условиях гипербарии, а затем применительно к моделированию факторов космического полета.
О.И.Орловым прослежены закономерности изменения состояния жидкостных сред, а также регуляции обмена воды и электролитов при погружении человека и животных на различную глубину. Показано возникновение в этих условиях рассогласования изменений активности антидиуретической системы и обмена жидкости, ренин-ангиотензин-альдостероновой системы и обмена натрия. Обоснована необходимость целенаправленного изучения и разработки средств профилактики изменений гидроионного статуса и механизмов его регуляции в условиях гипербарии.
О.И.Орлов провел разностороннее изучение механизмов влияния гипокинезии и гиподинамии на обмен кальция, системы его регуляции и состояние костной ткани. В серии экспериментов с крысами им показаны различные эффекты данных моделей на прочностные характеристики, морфометрические показатели и минеральный состав костной ткани, а также обосновано применение фармакологических средств коррекции наблюдаемых изменений.
О.И.Орловым впервые по результатам комплексных балансовых исследований и изучения гормональных механизмов регуляции показана возможность изменения чувствительности эффекторных органов к кальцийтропным гормонам и впервые обнаружено уменьшение емкости депо кальция в условиях длительной (до 370 суток) гипокинезии. Высказана гипотеза, что изученные изменения метаболизма кальция связаны с реакцией эндокринной системы на состояние костной ткани в новых условиях существования локомоторного аппарата и направлены на сохранение функции костной ткани на необходимом в этих условиях уровне при экономии костного материала. На основании этой гипотезы О.И. Орлов обосновал применение дифосфонатов в комплексе с физическими тренировками, воспроизводящими опорно-функциональную нагрузку на локомоторный аппарат, как средств профилактики нарушений обмена кальция при моделировании физиологических эффектов невесомости. В 1987 г. защитил кандидатскую диссертацию «Влияние дифосфонатов на обмен кальция, его регуляцию и состояние костной ткани при моделировании физиологических эффектов невесомости».
По окончании аспирантуры работал на научных должностях в отделе физиологии ускорений. Принимал участие в экспертной работе по отбору и освидетельствованию космонавтов, а также в исследованиях по изучению устойчивости организма к перегрузкам. Обеспечивал выполнение научной тематики в области изучения болезни движения и разработки средств ее профилактики применительно к условиям длительного моделирования факторов космического полета.
О.И.Орлов провел систематическое изучение физиологических реакций организма при длительном пребывании в условиях медленно вращающейся среды, что позволило оценить эффективность различных средств профилактики болезни движения применительно к начальным этапам космического полета. Апробированные и целенаправленно отобранные в ходе исследований комплексные фармакологические средства на основе скополаминсодержащих препаратов были в дальнейшем эффективно использованы в условиях космического полета.
О.И.Орловым впервые, на основании использования разработанной оригинальной модели, доказано, что космическая форма болезни движения приводит к снижению переносимости перегрузок +Gz, появлению при их воздействии симптомов укачивания, что послужило обоснованием целесообразности специального изучения переносимости перегрузок на этапе острой адаптации к состоянию невесомости и последующего перехода к условиям земной гравитации на различных стадиях развития болезни движения применительно к полетам многоразовых космических систем.
Во время работы в Институте активно участвовал в исследованиях в качестве испытателя-добровольца. Прошел медицинский отбор в отряд космонавтов.
В 1993-1996 гг. приобрел опыт хозяйственной деятельности в организациях, связанных с разработкой и внедрением информационно-телекоммуникационных технологий. Исполнял обязанности Ответственного секретаря Совета СНГ по внедрению международных стандартов электронного обмена данными (Совет UN/EDIFACT).
С 1997 г. по 2006 г. являлся генеральным директором Государственного научно-учебного учреждения «Учебно-исследовательский центр космической биомедицины», созданного Институтом и МГУ им. М.В. Ломоносова при поддержке Миннауки РФ и NASA по решению Межправительственной комиссии Гор-Черномырдин.
Центр внес заметный вклад в развитие научных связей Института. В частности, совместно с МГУ, ЦПК изучались вопросы математического моделирования вестибулярных функций. Совместно с Медицинским Университетом отрабатывались технологии применения ряда космических разработок в целях реабилитации пациентов неврологического профиля. Важной задачей Центра являлось совершенствование телемедицинских технологий медицинского обеспечения космических полетов, их внедрение в практическое здравоохранение.
О.И. Орловым обоснованы различные подходы к телемедицинскому обеспечению орбитальных и перспективных межпланетных пилотируемых полетов, разработана концепция использования бортовых интеллектуальных информационных систем. Разработаны различные технологии обработки и передачи клинико-физиологической информации, часть которых защищена патентами. На основе использования инновационного подхода к внедрению в практическое здравоохранение методов обмена клинико-физиологической информацией, используемых в космической отрасли, О.И. Орловым разработано и апробировано на практике обоснование создания системы телемедицинских услуг в РФ, ее методического, правового и кадрового обеспечения. Впервые в отечественной практике была организована подготовка медицинских кадров по телемедицине на базе Факультета фундаментальной медицины МГУ им. М.В.Ломоносова.
О.И.Орлов входил в состав экспертных и координационных советов по телемедицинской проблематике при Государственной Думе и Минздраве (Минздравсоцразвития) Российской Федерации. Привлекался для консультаций по телемедицине ВОЗ, ООН, МСЭ, Советом «Россия-НАТО», представлял Россию в группе «Стран восьмерки» по телемедицине. Как один из основателей в течение ряда лет входил в Правление Международного общества по телемедицине и электронному здравоохранению.
В 2003 г. защитил докторскую диссертацию по теме: «Методологическое обоснование системы телемедицинских услуг в Российской Федерации».
В 2001 г. закончил Академию народного хозяйства при Правительстве РФ, получив второе высшее образование в области управления. В 2006 году при той же Академии получил квалификацию МВА («Мастер делового администрирования») в области инноватики.
С 2006 г. – заместитель директора по науке, с 2009 г. – первый заместитель директора, а с ноября 2015 года - директор Института.
Основной акцент в его научной работе в настоящее время сделан на реализации специальных программ и комплексных клинико-физиологических исследований по вопросам медицинского обеспечения межпланетных космических полетов, включая проблемы искусственной гравитации, интеллектуального телемедицинского контура, гипомагнитной среды. За участие в проведении серии экспериментов «Марс-500» (2007 – 2011 гг.) в составе коллектива удостоен Лавровой ветви Международной академии астронавтики за выдающееся достижение международной группы ученых и специалистов. Разработал и представил в государственные органы программу создания на базе Института Международного центра по изучению медико-биологических аспектов межпланетных перелетов и внеземных поселений, получившую поддержку в отечественных и зарубежных профессиональных кругах. Руководитель с российской стороны программы «Сириус», предусматривающей серию экспериментов по изоляции продолжительностью до года и более, реализуемой Институтом в тесном сотрудничестве с подразделением HRP (Human Research Program) NASA, при участии широкой международной кооперации.
Занимается организацией инновационной деятельности Института по внедрению космических технологий в практическое здравоохранение, реализации концепции «клиники здорового человека».
Орлов О.И. член редколлегий и редакционных советов ряда научных журналов, в том числе: «Физиология человека» (Россия),«Современные технологии в медицине» (Россия), «Пилотируемые полеты в космос» (Россия), «Воздушно-космическая сфера» (Россия), “Telemedicine and e-Health” (США), “REACH – Reviews in Human Space Exploration” (Elsevier B.V., Netherlands), "Space:Science & Technology" (КНР). Главный редактор журнала «Авиакосмическая и экологическая медицина» (Россия).
Орлов О.И. ведет преподавательскую работу с аспирантами ИМБП, а также в качестве профессора Кафедры медицинской информатики МГМСУ им. А.И. Евдокимова.
О.И.Орлов ведет большую научно-организационную работу. Член Бюро Отделения физиологических наук РАН, член Бюро Совета РАН по космосу, входит в состав Научно-технического и Координационного научно-технического советов ГК «Роскосмос», а также в состав ряда других ведомственных научных советов и комиссий. Академик Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского.В своей деятельности Орлов О.И. всемерно способствует авторитету российской науки за рубежом, укреплению межведомственных и международных связей Института. Входит в состав постоянно действующей делегации Российской Федерации для участия в мероприятиях Комитета по использованию космического пространства в мирных целях ООН. Участвует в работе Комиссии «Науки о жизни» Международной академии астронавтики (в том числе в течение ряда лет был председателем Комиссии). Входит в Технический комитет «Науки о жизни» Международной астронавтической федерации (в том числе в течение ряда лет был со-председателем Комитета). Участвует в работе Международной рабочей группы по космическим наукам о жизни (ISLSWG). Со-председатель российско-американской совместной рабочей группы по исследованиям в области космической медицины и биологии. Неоднократно приглашался к организации международных конгрессов и конференций в качестве члена программных и организационных комитетов. Действительный член (академик) Международной академии астронавтики (МАА).
Имеет награды: Почетная грамота Российской академии наук (2010 г.), Почетная грамота Федерального медико-биологического агентства (2012 г.), Знак С.П.Королева Федерального космического агентства (2013 г.).
Лауреат Премии Правительства РФ 2018 г. в области науки и техники.