Bei der Hochfrequenzbeatmung (High Frequency Ventilation, HFOV) wird ein hoher kontinuierlicher alveolärer Distentionsdruck (ähnlich der CPAP-Beatmung mit Hilfe eines hohen Gasflusses im Beatmungssystem (nicht zum Patienten!)) aufgebaut. Ein in das System integrierter Oszillator (Lautspecher oder Kolben) versetzt den Gasfluss in oszillierende Schwingungen mit einer Frequenz von 3–15 Hertz. Die Schwingungen werden in die tiefen Atemwege des Patienten fortgeleitet und ermöglichen die Ventilation. Dabei werden nur kleinste Atemzugvolumnia appliziert. Der Gastransport erfolgt durch hochfrequente, ständige Mischung des Atemgase auf jeder Ebene im Atemwegssystem. Dabei wirken nur geringe Druckschwankungen (viel geringer als bei der konventionellen Beatmung Continuous Mandatory Ventilation (CMV, kontinuierliche, vollständige mechanische Ventilation)) auf die Lunge. Voraussetzung für eine optimale Anwendung der HFOV ist ein vorangegangenes Recruitment (Alveoleneröffnung) der Lunge.
Der Gastransport vom Beatmungsgerät bis in die Alveolen unterscheidet sich gravierend von einem "normalen" Atemzug unter Spontanatmung oder einem Beatmungshub unter konventioneller Beatmung.
Zwei Parameter beeinflussen den Gastransport:
Der Atemwegsmitteldruck Der Form, Höhe und Frequenz der Oszillation
Die Höhe des Atemwegsmitteldruckes bestimmt das Ausmaß der "Blähung" und Eröffnung der Alveolen. Niedrige Atemwegsmitteldrucke führen zu geringer Eröffnung und damit zu einer kleinen Gasaustauschfläche. Hohe Atemwegsmitteldrucke führen zu einer Überblähung und einer Komprssion der Lungengefäße mit folgendem Rechtsherzversagen. Es gilt also den "richtigen" Druck zu finden und in diesem sicheren Fenster zu beatmen.
Die Form der Amplitude wird bestimmt aus deren Höhe und der relativen Dauer der positiven und negativen Phase, sowie aus der Steigung des Anstiegs und Abfalls der Welle. Häufig wird eine rechteckige Welle mit 1/3 positiver Dauer verwendet.