Розроблено математичне, алгоритмічне та програмне забезпечення для комп'ютерного аналізу процесу розвитку гіпоксії у разі інфекційних захворювань та ішемічної хвороби серця (ІХС). Створено математичні моделі взаємозв'язку імунної системи й системи дихання та кровообігу в цілісному організмі. Для імітування перебігу інфекційного захворювання використано найпростішу модель імунної відповіді, розроблену академіком Г.І.Марчуком і його учнями. Розвиток в організмі інфекційного захворювання розглянуто як один з видів збурення, що діє на систему кровообігу. Розв'язано задачу оптимального керування динамічною системою, що описується комплексом математичних моделей імунної відповіді та функціональної системи дихання (ФСД) у разі інфекційного ураження організму. Створено алгоритм розподілу об'ємної швидкості системного кровотоку серед органів і тканин у разі інфекційного захворювання. Науково обгрунтовано математичну модель розвитку гіпоксії у разі ІХС, що базується на математичній моделі ФСД. Наведено модель розвитку гіпоксії у разі ІХС, викликаної ураженням судинної системи серця. Розроблено методи комп'ютерного аналізу процесу розвитку гіпоксії у разі ІХС за умов ураження підвідної артерії, артерій правого та лівого серця й обвідних капілярів коронарного русла. На імітаційній моделі визначено роль гіпертрофії лівого шлуночка серцевого м'яза як адаптивного механізму до гіпоксії.