במקרה של דום נשימה, הלחץ החלקי העורקי של החמצן (pO2) יורד, בעוד שהלחץ החלקי של פחמן דו חמצני (pCO2) עולה. כדי למנוע נזק לאיברים רגישים להיפוקסיה כמו המוח, מנגנוני מחזור הדם המפצים עוזרים לשמור על אספקת חמצן מספקת. זה מושג בעיקר על ידי זרימת דם מוחית מוגברת. היפוקסיה לסירוגין היא תופעה נפוצה בחולים עם דום נשימה חסימתי בשינה. חסימה חריפה של דרכי הנשימה עלולה לגרום גם להיפוקסיה והיפרקפניה. עד כה, לא הוקם מודל הולם כדי לדמות את הדינמיקה הזו בבני אדם. מחקרים קודמים שהתמקדו בהיפוקסיה אנושית השתמשו בתערובות גזים היפוקסיות בשאיפה. עם זאת, ההיפוקסיה שנוצרה שולבה עם היפרוונטילציה ולכן מייצגת יותר סביבות בגובה רב מאשר דום נשימה. יתר על כן, יכולת ההעברה של ניסויים בבעלי חיים שבוצעו בעבר לבני אדם מוגבלת והרקע הפתופיזיולוגי של שינויים פיזיולוגיים הנגרמים מדום נשימה אינו מובן היטב. במחקר זה, נעשה שימוש בצוללני דום נשימה אנושיים בריאים כדי לחקות היפוקסיה והיפרקפניה רלוונטיות מבחינה קלינית במהלך דום נשימה. בנוסף, נעשה שימוש באוקסימטריית דופק וספקטרוסקופיה אינפרא אדום קרוב (NIRS) להערכת שינויים בריווי החמצן המוחי וההיקפי לפני, במהלך ואחרי דום נשימה.