Pernapasan periodik mengacu pada ritme pernapasan yang abnormal dan terjadi pada kasus sindrom apnea tidur sentral dan pernapasan Cheyne-Stokes. Contoh pernapasan periodik adalah pengalaman tiba-tiba apnea, atau ketidakmampuan untuk bernapas. Sesak napas juga dapat terjadi setelah sekelompok napas normal. Kondisi ini mempengaruhi orang-orang dari segala usia.
Sistem pernapasan membawa oksigen ke paru-paru dan melepaskan karbon dioksida. Segera setelah inhalasi terjadi, oksigen segar mengalir langsung ke jutaan kantung udara di paru-paru yang disebut alveoli. Kapiler menutupi setiap alveoli dan bertindak sebagai pintu gerbang bagi oksigen untuk memasuki aliran darah. Sel darah merah melewati kapiler untuk mengambil oksigen dan mengangkutnya ke setiap sel dalam tubuh. Setelah beredar, sel darah merah membuang limbah karbon dioksida di paru-paru, yang kemudian dilepaskan saat pernafasan.
Mekanisme di dalam bagian otak yang dikenal sebagai medula oblongata mengontrol laju inhalasi dan ekshalasi. Ketika seseorang mengambil napas dalam-dalam dalam jumlah yang berlebihan dengan kecepatan tinggi, ia mengalami hiperpnea. Asupan udara yang lambat dan sesak napas saat tidur dikenal sebagai hipopnea. Hiperpnea umumnya terjadi ketika seseorang kekurangan pasokan oksigen yang memadai, seperti selama aktivitas fisik. Pada hipopnea, hanya sedikit udara yang dapat melewati mulut dan saluran hidung.
Central sleep apnea syndrome berbahaya karena menyebabkan aliran oksigen terhenti sesaat. Orang dengan kondisi ini dapat berhenti bernapas beberapa kali selama periode tidur. Kebanyakan mengeluh tentang ketidakmampuan untuk mencapai tidur REM dan sering terbangun di malam hari. Pernapasan berkala yang terjadi pada malam hari dapat disebabkan oleh penyakit kardiovaskular, tetapi individu yang sehat dapat mengalami sindrom apnea tidur sentral saat tidur di ketinggian.
Orang dengan sindrom apnea tidur sentral mendapat manfaat dari terapi pernapasan. Mesin continuous positive airway pressure (CPAP) mengalirkan oksigen secara terus menerus melalui jalan napas. Dokter menyesuaikan tekanan mesin oksigen sesuai dengan hasil studi tidur.
Pernapasan periodik yang secara bertahap meningkat dan menurun dengan apnea sesekali disebut sebagai pernapasan Cheyne-Stokes. Gagal jantung kongestif adalah penyebab utama respirasi Cheyne-Stokes. Dokter dapat menstabilkan mereka yang tidak memiliki kelainan jantung dengan memberikan karbon dioksida. Kombinasi gagal jantung kongestif dan pernapasan Cheyne-Stokes secara dramatis meningkatkan kemungkinan kematian pasien.