呼气末正压可通过改变心脏前负荷、后负荷及心肌收缩力等机制影响心排出量，具体效应需结合患者基础状态综合评估。合理应用呼气末正压可在改善氧合的同时维持循环稳定，但不当设置可能降低心排出量。
呼气末正压升高胸腔内压会减少静脉回流，导致心脏前负荷降低。由于静脉回流依赖外周静脉与右心房间的压力梯度，当胸腔内压增高时，静脉回流阻力增大，右心房充盈减少，最终使心室舒张末期容积下降，根据Frank-Starling机制，心排出量随之减少。这种情况在低血容量或心功能不全患者中尤为显著。
过高的呼气末正压会增加肺血管阻力，加重右心室后负荷。肺泡过度扩张会压迫肺泡毛细血管，导致肺动脉压力升高，右心室射血阻力增大，可能引发右心室扩张和室间隔左移，通过心室相互依赖效应影响左心室充盈。同时胸腔内压升高会降低左心室跨壁压，在特定情况下可能减轻左心室后负荷，但这种效应常被前负荷减少所抵消。
临床应用中需通过血流动力学监测指导呼气末正压调节。对于急性呼吸窘迫综合征患者，在维持适当氧合的前提下，应采用能改善氧输送的最低有效呼气末正压。调整过程中需动态监测中心静脉压、混合静脉血氧饱和度等指标，必要时通过液体复苏或血管活性药物维持循环稳定。