При тяжелой гипоксемии часто наблюдается дыхание Чейна-Стокса: периоды полной остановки дыхания (15-20 сек) сменяются такими же по длительности периодами гипервентиляции, когда ДО сначала постепенно растет, а затем постепенно снижается. Такой тип дыхания характерен для больных с тяжелой хронической недостаточностью кровообращения или с тяжелыми повреждениями ЦНС. Он может наблюдаться на больших высотах, во время сна. Дыхательный центр реагирует на изменения paCO2 с большим запозданием и как бы постоянно промахивается, стремясь найти состояние равновесия и приводя к отклонению от нормы то в одну, то в другую сторону.
Как уже говорилось, при ацидозе может наблюдаться шумное глубокое дыхание Куссмауля, когда гипервентиляция связана с ростом концентрации H+ в артериальной крови.
При ряде повреждений мозга (опухоли, дисметаболическая энцефалопатия) ритм дыхания нарушается по типу Биота. При этом типе равномерное регулярное дыхание прерывается периодами апноэ.