Ở một số bệnh nhân suy hô hấp cấp, O2 giảm nặng khó có thể chữa bằng IPPV đơn thuần mặc dù đã tăng FiO2 lên quá 0.6. Việc dùng PEEP sẽ đạt được mục đích này bằng cách hồi phục lại trên bệnh nhân một thể tích cặn
chức năng bình thường nhưng không gây tràn khí màng mổi, Ýt ảnh hưởng đến huyết động và không ảnh hưởng đến thông khí phế nang.
- Tác dụng của PEEP về mặt thể tích: làm tăng sự trao đổi khí ở phổi, làm tăng thể tích phổi bằng FRC. Falke nhận thấy rằng sẽ tăng 13 mmHg PaO2 khi tăng 1cmH2O PEEP. Trong các phù phổi tổn thương, sự thay đổi surfactant làm tăng các cơ co hồi nhu mô phổi, làm giảm độ giãn nở phổi do đó giảm FRC. Thể tích phổi ở những vùng này thấp và xảy ra sự đóng xẹp các đường dẫn khí cuối cùng ở vùng phổi xa nhất. Mức độ shunt trong ARDS tỷ lệ với số lượng phế nang bị xẹp trong quá trình hô hấp. PEEP làm tăng ERC, với mức PEEP đủ lớn thì dung tích cặn chức năng lớn hơn dung tích đóng. Đây là cơ chế chủ yếu làm giảm Shunt cắt nghĩa sự tăng PaO2 trong bệnh ARDS được thở máy với PEEP.
- Về mặt áp lực: Sự tăng áp lực tỏng lồng ngực bởi PEEP có ảnh hưởng không tôt tới tuần hoàn. Sự tăng áp lực trong lồng ngực làm tăng áp lực trong buồng tim làm giảm tuần hoàn trở về. Áp lực trong lồng ngực chịu ảnh hưởng trực tiếp của áp lực phế nang và thấp hơn áp lực phế nang. Song với phổi có độ giãn nở giảm nh trong ARDS, sự tăng áp lực trong lồng ngực rất nhỏ so với tăng áp lực phế nang. Với PEEP bằng áp lực trong lông ngực rất nhỏ so với tăng áp lực phế nang. Với PEEP bằng 5-20 cmH2O, theo Kuman và Herman, áp lực trong lồng ngực chỉ bằng 20% áp lực phế nang và ảnh hưởng rất Ýt tới cung lượng tim. Áp lực phế nang quá cao, trên 20 cmH2O, sẽ chèn Ðp vào các mạch phổi gây gián đoạn tuần hoàn phổi ở các vùng phổi có tỷ lệ VA/Q cao và ảnh hưởng đến áp lực chưa buồng tim trái. Việc sử dụng PEEP lớn đôi khi tắc mạch hoàn toàn ở những vùng tăng thông khí quá mạnh, lại làm tăng shunt, đồng thời lại làm máu dòn đến những vùng kém thông khí.
Trong ARDS tổn thương không đồng nhất, với một mức PEEP được coi là tối ưu ở vùng phổi này có thể lại quá cao hoặc thấp ở vùng phổi khác. PEEP thấp không đủ lớn hơn dung tích cặn chức năng thì sẽ có phần lớn phổi xẹp không được thông khí. Do vậy chỉ làm tăng căng giãn các phế nang bình thường, gây hiện tượng đóng mở phế nang liên tục gây thêm tổn thương phổi (shear injurry) […]. Dùng PEEP cao sau "mở phổi" có thể hạn chế được các tổn thương này, cải thiện oxy hoá máu và cho phép sử dụng FiO2 thấp hơn. PEEP quá cao lại làm tăng áp lực lồng ngực, làm giảm tuần hoàn trở về, ảnh hưởng huyết động. Hơn nữa sử dụng PEEP quá cao làm căng giãn phế nang bình thường quá mức nhưng làm giảm dòng máu chảy qua các phế nang này, làm máu chảy tăng sang các phế nang không được thông khí dẫn tới tăng shunt phổi do đó làm giảm PaO2, mặt khác PEEP cao còn gây tổn thương lơp surfactant và tổn thương phổi áp lực (barotrauma).
PEEP cần đặt sớm trong giai đoạn đầu ARDS giúp ổn định các đơn vị phổi, tránh hiện tượng đóng mở các phế nang liên tiếp. PEEP được đặt tại hay trên điểm uốn dưới của đường cong áp lực - thể tích. PEEP tối ưu được xác định với mức PEEP đạt PaO2 và SaO2 cao nhất với FiO2 thấp nhất.
Một nghiên cứu do ARDSnet đã tiến hành (nghiên cứu AL VEOLI) thông khí với 549 bệnh nhân sử dụng Vt thấp ở 2 mức PEEP (8,3 ±3,2 và 13,2 ± 3,5) cho thấy không có sự khác biệt về tỉ lệ tử vong. Do vậy mức PEEP trung bình đường như được coi là phù hợp hơn trong chiến lược sử dụng Vt thấp [20]. Grasso (2005) tiến hành thử nghiệm lâm sàng trên 2 nhóm bệnh nhân ARDS được thông khí nhân tạo Vt thấp: ở nhóm không huy động phế nang thì với 2 mức PEEP (8,6 ± 1,7 và 162,± 1,7) cho kết quả P/F 1 nhóm không khác biệt (149 ± 38 mmHg ở nhóm PEEP thấp và 142 ± 36 mmHg ở nhóm PEEP cao); còn ở nhóm có huy động phế nang cho kết quả P/F cao hơn
ở nhóm PEEP cao (369 ± 138 mmHg ở nhóm PEEP vao và 150 ± 36 mmHg ở nhóm PEEP thấp p < 0,05) […].