呼气末压力增加，使平均气道压(Paw)和胸膜腔内压也相应增加。加用PEEP可对许多生理学功能带来影响（表2-59）。在临床上，加用适当水平的PEEP，可改善呼吸力学和气体交换，并对心血管系统带来不同的影响。
一、呼吸力学：因为肺内的压力和容量直接与是否加用PEEP相关，所以应用PEEP可增加功能残气量(FRC)，在急性肺损伤时，不稳定的肺单位发生萎陷，加用PEEP可防止肺萎陷，使萎陷的肺泡复张。然而，应用PEEP对顺应性的影响，结果不确定，取决于肺的病理状态和所用PEEP水平。因此，应用PEEP可使顺应性增加、减小或不变。肺水增加时，加用适当水平的PEEP可增加顺应性，减少自主呼吸患者的呼吸功。过高的PEEP使肺位于压力-容积曲线的平坦段，因此，降低顺应性和增加呼吸功。
二、气体交换：在大多数临床情况下，加用PEEP可增高PaO2，这主要是由于防止了肺泡的萎陷和减少了肺内分流。适当的PEEP，由于减小死腔通气，还能改善PaCO2 PETCO2(潮气末CO2分压)差和PaCO2，然而过高PEEP可以减少通气良好的肺区域的灌注，引起(PaCO2-PETCO2) 差、PaCO2和死腔的增加。对于单侧肺疾病患者，PEEP可引起健则肺的过度扩张，肺血向患侧肺分流而使低氧血症加重。
三、心血管功能：PEEP对心血管系统的作用取决于PEEP的水平，呼吸系统的顺应性和患者的心血管状况。因为PEEP增加Paw和平均胸膜腔内压，故静脉血回流和心排出量可随着PEEP的应用而减少。当肺顺应性增高，胸壁顺应性减低和心血管功能储备低下时，PEEP对心排出量的影响最大。高水平的PEEP减少右室前负荷，高水平的PEEP也增加右室后负荷( 增加肺血管阻力)，增加舒张末期的容量，减少射血分数，使室间隔左移，这些与心包压力梯度降低一起，限制了左室的可舒张性，减少了左室舒张末期容量和搏出量，因此，肺和系统血管压力均受PEEP影响。因为PEEP增加心脏外的压力，因此它也增加左室后负荷。当加用PEEP时如果能维持流量，那么血管压力保持不变或增加。然而，如果肺灌注减少，血管压力一般随PEEP的应用而降低。结果是心排出量、动脉血压、尿量和组织氧合均减低，因此，PEEP可以增加动脉血氧合但却可以减少组织的氧合。
四、颅内压：因为PEEP减少静脉血回流，颅内压随PEEP的应用而增高。将患者的头部抬高到垂直高度与所加PEEP值相同的水平通常可以抵消PEEP的作用。对任何顾忌颅内压增加的患者，加用PEEP均应谨慎。
五、气压伤：对于气压伤的发生，必然存在3种因素：肺疾病，肺过度扩张和压力。因为应用PEEP的适应证主要是急性肺损伤，因此应用PEEP的患者大多患有基础肺疾病。加用某水平的PEEP所引起的肺过度扩张的程度必然决定气压伤的可能性。因为ALI和ARDS的病变是异质性的，应用任何水平的PEEP均可使部分肺区域达到过度扩张，因此应常规对气压伤的征象进行仔细监护，PEEP应该维持于能达到PEEP治疗目标所需的最低水平。然而与气压伤发生关系最密切的是高肺泡峰压，PEEP越高，肺泡峰压通常也越高。
