В 1934—1935 гг. И.Р. Петровым совместное П.П. Гончаровым в условиях барокамеры и полетов на самолетах исследовалось влияние пониженного барометрического давления (соответствующего высоте 3000— 5000 м) на животных с острой кровопотерей, черепно-мозговыми и другими ранениями. Эти исследования явились первой попыткой экспериментального разрешения вопросов авиаэвакуации раненых в условиях действия на организм разреженной атмосферы и высотной гипоксемии.
И.Р. Петров и его преемник по кафедре патологической физиологии В.К. Кулагин с сотрудниками выполнили фундаментальные исследования по проблемам шока и терминальных состояний, кровопотери, по-еттрансфузионных осложнений; разработали методы и принципы ранней профилактики и лечения шока и кровопотери с использованием крови, кровезаменителей, адренокортикотропного гормона, кортикостероидов и некоторых ферментов. Ими опубликованы работы по методологии патологии, проблемам общего учения о болезни.