Исследована динамика мозгового кровотока во время проведения различных функциональных проб (произвольная гипервентиляция, нормобарическая гипоксическая гипоксия и гипокси-гиперкапния). Показано диагностическое значение оценки вариабельности ритма дыхания при проведении дыхательных проб. Выявлена диагностическая ценность применения метода вариабельности сердечного ритма для оценки характера адаптивных реакций при дыхании под избыточным давлением без компенсации и с применением высотно-компенсирующего костюма. Показана целесообразность применения новых математических подходов к обработке сигнала, полученного на основе ЭКГ (представление сигнала в фазовом пространстве координат) в различных условиях. Выявленные критерии уровня функциональных резервов могут найти применение при разработке автоматизированной системы оценки функционального состояния организма человека при действии измененной газовой среды, при экспертной оценке и отборе специалистов. Данные динамики кардиореспираторной системы при применении дыхательных тренажеров могут быть использованы в клинической практике, а также в качестве мягкого неспецифического тренирующего средства в условиях психоэмоционального напряжения. Предложенные дыхательные пробы могут использоваться для определения вазомоторного резерва мозговых сосудов.