Medizin: Lernpaket

Formelsammlungen, die wichtigsten Lösungsschritte zu jedem Thema und 14 Übungsaufgaben, mit vollständigen Lösungen am Ende.

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1Formeln und Methoden

Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Normbereiche
pH 7,35–7,45, PaCO₂ 35–45 mmHg (4,7–6,0 kPa), HCO₃⁻ 22–26 mmol/L
ROME
Respiratorisch: PaCO₂ entgegengesetzt zum pH; Metabolisch: HCO₃⁻ gleichsinnig zum pH
Winter-Formel
PaCO₂ = 1,5·HCO₃⁻ + 8 ± 2
Metabolische Alkalose
PaCO₂ ≈ 0,7·HCO₃⁻ + 21
Anionenlücke
AG = Na⁺ − (Cl⁻ + HCO₃⁻) ≈ 8–12
Albuminkorrigierte Anionenlücke
AG + 2,5·(4,0 − alb g/dL) = AG + 0,25·(40 − alb g/L)
Delta-Quotient
(AG − 12)/(24 − HCO₃⁻)
P/F-Quotient
PaO₂/FiO₂
Alveoläre Gasgleichung
PAO₂ = FiO₂·(760 − 47) − PaCO₂/0,8
Serumosmolalität
2·Na⁺ + glucose + urea (2·Na⁺ + glucose/18 + BUN/2,8)

Methode

  1. Lies den pH-Wert ab: unter 7,35 ist es eine Azidose, über 7,45 eine Alkalose.
  2. Finde den Wert, der sie erklärt: Läuft PaCO₂ entgegengesetzt zum pH, ist sie respiratorisch; läuft HCO₃⁻ gleichsinnig mit dem pH, ist sie metabolisch.
  3. Betrachte den anderen Wert: Ist er normal, liegt keine Kompensation vor; ist er in die kompensierende Richtung verändert, ist es eine teilkompensierte Störung; ein normaler pH-Wert bei zwei abweichenden Werten bedeutet vollständige Kompensation.
  4. Vergleiche bei einer metabolischen Azidose PaCO₂ mit der Winter-Formel 1,5·HCO₃⁻ + 8 ± 2 und berechne die Anionenlücke Na⁺ − (Cl⁻ + HCO₃⁻).
  5. Prüfe eine große Anionenlücke mit dem Delta-Quotienten und bei niedrigem Albumin mit der korrigierten Lücke.

Interpretation von EKG-Rhythmusstreifen

Papier (25 mm/s, 10 mm/mV)
1 kleines Kästchen = 0,04 s, 1 großes Kästchen = 0,20 s, 10 mm = 1 mV
Herzfrequenz, regelmäßiger Rhythmus
300 ÷ große Kästchen = 1500 ÷ kleine Kästchen = 60 ÷ RR (s)
Herzfrequenz, unregelmäßiger Rhythmus
QRS-Komplexe in 6 s × 10
Normales PR-Intervall
0,12–0,20 s
Normale QRS-Dauer
< 0.12 s
QTc (Bazett)
QT/√RR
QTc (Fridericia)
QT/∛RR
QTc (Framingham)
QT + 154·(1 − RR)
Sinusfrequenzen
Bradykardie < 60, normal 60–100, Tachykardie > 100 /min
Ersatzrhythmusfrequenzen
junktional 40–60, ventrikulär 20–40 /min
Schnelle Rhythmen
SVT 150–250 /min (schmal), VT > 100 /min (breit)

Methode

  1. Frequenz: Teile bei regelmäßigem Rhythmus 300 durch die großen Kästchen oder 1500 durch die kleinen Kästchen zwischen zwei R-Zacken; zähle bei unregelmäßigem Rhythmus die QRS-Komplexe in 6 Sekunden und multipliziere mit 10.
  2. Rhythmus: Vergleiche die R–R-Intervalle. Gleich ist regelmäßig; ein sich wiederholendes Muster ist regelmäßig unregelmäßig; überhaupt kein Muster ist absolut arrhythmisch.
  3. P-Wellen: Gibt es in Ableitung II vor jedem QRS eine positive P-Welle, alle gleich? Achte auf Flimmer- oder Sägezahnwellen, negative P-Wellen und P-Wellen ohne QRS.
  4. PR-Intervall: vom Beginn der P-Welle bis zum Beginn des QRS, normalerweise 0,12–0,20 s und konstant. Achte darauf, ob es sich verlängert, vor einem ausgefallenen Schlag konstant bleibt oder zufällig wechselt.
  5. QRS-Dauer: unter 0,12 s ist schmal; 0,12 s oder mehr ist breit. Benenne dann den Rhythmus und verwende für das QT QTc = QT/√RR (Bazett) mit Zeiten in Sekunden.

Statistik der evidenzbasierten Praxis

Sensitivität und Spezifität
Se = a/(a + c), Sp = d/(b + d)
Prädiktive Werte
PPV = a/(a + b), NPV = d/(c + d)
Genauigkeit
(a + d)/n
Likelihood-Ratios
LR+ = Se/(1 − Sp), LR− = (1 − Se)/Sp
PPV bei Prävalenz p
Se·p / (Se·p + (1 − Sp)(1 − p))
Odds
Odds = p/(1 − p); p = Odds/(1 + Odds); Nachtest-Odds = Vortest-Odds × LR
Risikomaße
RR = EER/CER, ARR = CER − EER, RRR = ARR/CER
Number needed to treat
NNT = 1/ARR, aufgerundet; NNH = 1/(EER − CER)
Odds Ratio
OR = ad/(bc)
Inzidenzrate
neue Fälle / Personenzeit

Methode

  1. Zeichne die Vierfeldertafel und beschrifte a, b, c und d, bevor du rechnest.
  2. Lies Sensitivität und Spezifität spaltenweise ab, prädiktive Werte zeilenweise.
  3. Stell dir bei einer anderen Prävalenz 10 000 Personen vor und fülle die Tafel mit Se, Sp und der Prävalenz.
  4. Rechne bei einer Likelihood-Ratio die Wahrscheinlichkeit in Odds um, multipliziere und rechne zurück.
  5. Bestimme bei einer Studie zuerst EER und CER; dann RR = EER/CER, ARR = CER − EER und NNT = 1/ARR aufgerundet.

2Übungsaufgaben

1.Anatomie des MenschenMittel

Welcher Muskel ist der wichtigste Strecker des Ellenbogens?

  1. AM. triceps brachii
  2. BM. brachialis
  3. CM. coracobrachialis
  4. DM. biceps brachii
2.Anatomie des MenschenSchwer

Nach einer schwierigen Geburt mit Zug am Hals hängt der Arm eines Babys seitlich herab, innenrotiert und mit proniertem Unterarm ("Kellnerstellung", waiter's tip). Welcher Teil des Plexus brachialis ist verletzt?

  1. ATruncus inferior (C8–T1)
  2. BTruncus superior (C5–C6)
  3. CFasciculus posterior
  4. DFasciculus medialis
3.Physiologie des MenschenMittel

Wo findet der letzte Aktivierungsschritt von Vitamin D (1-Alpha-Hydroxylierung) statt?

  1. ALeber
  2. BNiere
  3. CDünndarm
  4. DHaut
4.Physiologie des MenschenSchwer

Warum ist eine schwere Hyperkaliämie für das Herz gefährlich?

  1. ASie beschleunigt den Sinusknoten, bis eine Tachykardie zur Ohnmacht führt
  2. BSie hyperpolarisiert Herzzellen, sodass sie nie feuern können
  3. CSie depolarisiert Herzzellen, inaktiviert Natriumkanäle und verursacht Herzrhythmusstörungen
  4. DSie blockiert die Bindung von Calcium an Troponin
5.MikrobiologieMittel

Wie erzeugt ein mRNA-Impfstoff Immunität?

  1. ADie mRNA enthält abgeschwächte Lebendviren
  2. BDie mRNA tötet das Virus direkt im Blut ab
  3. CKörperzellen nutzen die mRNA, um ein virales Protein herzustellen, das das Immunsystem zu erkennen lernt
  4. DDie mRNA wird dauerhaft in die menschliche DNA eingebaut
6.MikrobiologieSchwer

Welchen Resistenzmechanismus nutzt ein Bakterium, wenn es das Medikament aus der Zelle pumpt?

  1. AEnzymatische Inaktivierung
  2. BEffluxpumpen
  3. CNur verminderte Aufnahme über Porine
  4. DVeränderung der Zielstruktur
7.PharmakologieMittel

Was beschreibt die Clearance eines Arzneimittels?

  1. ADie Arzneimittelmenge, die eine Dialysesitzung entfernt
  2. BDie Zeit, bis das Arzneimittel vollständig aus dem Plasma verschwunden ist
  3. CDas Plasmavolumen, das pro Zeiteinheit vom Arzneimittel befreit wird
  4. DDen Anteil der Dosis, der resorbiert wird
8.PharmakologieSchwer

Ein Arzneimittel hat ein Verteilungsvolumen von 40 L und eine vollständige Bioverfügbarkeit. Welche Initialdosis (Loading Dose) ergibt eine Ziel-Plasmakonzentration von 2 mg/L?

  1. A160 mg
  2. B80 mg
  3. C42 mg
  4. D20 mg
9.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel

Übungswerte: Na⁺ 134 mmol/L, Glukose 9,4 mmol/L und Harnstoff 8,9 mmol/L. Berechne die Serumosmolalität Osm = 2·Na⁺ + Glukose + Harnstoff auf die nächste ganze Zahl.

Na⁺ 134 mmol/LGlukose 9,4 mmol/LHarnstoff 8,9 mmol/L
Osm = mOsm/kg
10.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer

Übungswerte: Na⁺ 143, Cl⁻ 113, HCO₃⁻ 21 mmol/L und Albumin 28 g/L. Bestimme die albuminkorrigierte Anionenlücke AGc = AG + 0,25·(40 − Albumin).

Na⁺ 143 mmol/LCl⁻ 113 mmol/LHCO₃⁻ 21 mmol/LAlbumin 28 g/L
AGc = mmol/L
11.Interpretation von EKG-RhythmusstreifenMittel
II25 mm/s · 10 mm/mV

Miss das QT-Intervall und das R–R-Intervall auf diesem regelmäßigen Streifen der Ableitung II und berechne dann den frequenzkorrigierten Wert QTc mit der Formel nach Bazett QTc = QT/√RR (beide in Sekunden). Gib die Antwort in Sekunden mit drei Nachkommastellen an.

Ableitung II, 25 mm/s, 10 mm/mV1 kleines Kästchen = 0,04 s, 1 großes Kästchen = 0,20 sStreifenlänge 6 s
QTc = s
12.Interpretation von EKG-RhythmusstreifenSchwer
II25 mm/s · 10 mm/mVsupraventrikuläre Tachykardie (SVT)Torsades de pointesventrikuläre TachykardieVorhofflattern, 2:1-Überleitung

Bestimme den Rhythmus auf diesem Streifen der Ableitung II. Klicke auf deine Antwort.

Ableitung II, 25 mm/s, 10 mm/mV1 kleines Kästchen = 0,04 s, 1 großes Kästchen = 0,20 sStreifenlänge 6 s
  1. 1supraventrikuläre Tachykardie (SVT)
  2. 2Torsades de pointes
  3. 3ventrikuläre Tachykardie
  4. 4Vorhofflattern, 2:1-Überleitung
13.Statistik der evidenzbasierten PraxisMittel
PersonenJahre115022170532801,5neue Fälle41

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). In einer Kohorte wurden Gruppen von Personen unterschiedlich lange nachbeobachtet (siehe Tabelle: Anzahl der Personen und Nachbeobachtungsjahre jeweils). Während der Nachbeobachtung traten 41 neue Fälle auf. Bestimme die Inzidenzrate IR pro 1000 Personenjahre. Runde auf eine Nachkommastelle.

150 × 2 Jahre170 × 5 Jahre280 × 1,5 Jahre41 neue Fälle
IR = pro 1000 Personenjahre
14.Statistik der evidenzbasierten PraxisSchwer
Vortest40%Nachtest?p′LR+

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient hat eine Vortestwahrscheinlichkeit von 40 % für eine Erkrankung. Ein Test mit einer Sensitivität von 83 % und einer Spezifität von 72 % fällt positiv aus. Bestimme die Nachtestwahrscheinlichkeit p′ der Erkrankung als Prozentsatz. Runde auf eine Nachkommastelle.

Vortest 40%Se = 83%Sp = 72%positiv
p′ = %

3Lösungen

1.Anatomie des Menschen

Antwort: A · M. triceps brachii

Warum das die Antwort ist

Der M. triceps brachii setzt am Olecranon der Ulna an und streckt den Ellenbogen. Bizeps und M. brachialis sind Beuger des Ellenbogens.

Antwort

A · M. triceps brachii
2.Anatomie des Menschen

Antwort: B · Truncus superior (C5–C6)

Warum das die Antwort ist

Die Erb-Lähmung entsteht durch Überdehnung des Truncus superior (C5–C6) und lähmt M. deltoideus, die Außenrotatoren und den Bizeps. Eine Verletzung des Truncus inferior (Klumpke-Lähmung) betrifft dagegen die kleinen Handmuskeln.

Antwort

B · Truncus superior (C5–C6)
3.Physiologie des Menschen

Antwort: B · Niere

Warum das die Antwort ist

Vitamin D wird in der Haut gebildet oder mit der Nahrung aufgenommen, in der Leber hydroxyliert und dann in der Niere zu Calcitriol aktiviert. Nierenversagen verursacht daher einen Vitamin-D-Mangel.

Antwort

B · Niere
4.Physiologie des Menschen

Antwort: C · Sie depolarisiert Herzzellen, inaktiviert Natriumkanäle und verursacht Herzrhythmusstörungen

Warum das die Antwort ist

Hohes extrazelluläres Kalium macht das Ruhepotenzial weniger negativ. Viele schnelle Natriumkanäle werden dann inaktiviert, was die Erregungsleitung verlangsamt und tödliche Herzrhythmusstörungen riskiert.

Antwort

C · Sie depolarisiert Herzzellen, inaktiviert Natriumkanäle und verursacht Herzrhythmusstörungen
5.Mikrobiologie

Antwort: C · Körperzellen nutzen die mRNA, um ein virales Protein herzustellen, das das Immunsystem zu erkennen lernt

Warum das die Antwort ist

Die mRNA wird von den Zellen in ein Antigen übersetzt, etwa das Spike-Protein des Coronavirus. Das Immunsystem reagiert darauf. Die mRNA wird abgebaut und gelangt nicht in den Zellkern.

Antwort

C · Körperzellen nutzen die mRNA, um ein virales Protein herzustellen, das das Immunsystem zu erkennen lernt
6.Mikrobiologie

Antwort: B · Effluxpumpen

Warum das die Antwort ist

Effluxpumpen exportieren Antibiotika wie Tetrazykline und Fluorchinolone aktiv und halten die Konzentration im Inneren zu niedrig, um zu wirken.

Antwort

B · Effluxpumpen
7.Pharmakologie

Antwort: C · Das Plasmavolumen, das pro Zeiteinheit vom Arzneimittel befreit wird

Warum das die Antwort ist

Die Clearance ist das Plasmavolumen, aus dem das Arzneimittel pro Zeiteinheit entfernt wird. Zusammen mit der Dosierungsrate bestimmt sie die Steady-State-Konzentration.

Antwort

C · Das Plasmavolumen, das pro Zeiteinheit vom Arzneimittel befreit wird
8.Pharmakologie

Antwort: B · 80 mg

Warum das die Antwort ist

Initialdosis = 40 L × 2 mg/L = 80 mg. Die Initialdosis hängt vom Vd ab, die Erhaltungsdosis von der Clearance.

Antwort

B · 80 mg
9.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: Osm = 286 mOsm/kg

Abgeleitete Werte: Die berechnete Serumosmolalität ist 2·Na⁺ + Glukose + Harnstoff, alle Werte in mmol/L (2·Na⁺ + Glukose/18 + BUN/2,8 mit Glukose und BUN in mg/dL); normal sind etwa 275–295 mOsm/kg. Der P/F-Quotient ist PaO₂ geteilt durch FiO₂ als Bruch. Der alveoläre Sauerstoffdruck ist auf Meereshöhe PAO₂ = FiO₂·(760 − 47) − PaCO₂/0,8 mmHg, und der A–a-Gradient ist PAO₂ − PaO₂.

Berechnete Osmolalität

Osm = 2·134 + 9,4 + 8,9 = 286,3 ≈ 286 mOsm/kg

Antwort

Osm = 286 mOsm/kg
10.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: AGc = 12 mmol/L

Erwartete Kompensation: Bei metabolischer Azidose sagt die Winter-Formel PaCO₂ = 1,5·HCO₃⁻ + 8 ± 2 mmHg voraus; ein gemessener Wert über diesem Bereich spricht für eine zusätzliche respiratorische Azidose, darunter für eine zusätzliche respiratorische Alkalose. Die Anionenlücke AG = Na⁺ − (Cl⁻ + HCO₃⁻), normalerweise etwa 8–12 mmol/L, unterscheidet die metabolische Azidose mit großer von der mit normaler Anionenlücke; ein niedriges Albumin verdeckt eine große Lücke (addiere 2,5 pro g/dL, um das das Albumin unter 4,0 liegt). Ein Delta-Quotient (AG − 12)/(24 − HCO₃⁻) zwischen etwa 0,8 und 2 passt zu einer reinen Azidose mit großer Lücke (manche Lehrbücher verwenden 1 statt 0,8), ein Wert darunter zu einer zusätzlichen Azidose mit normaler Lücke und ein Wert über 2 zu einer zusätzlichen metabolischen Alkalose.

Anionenlücke

AG = 143 − (113 + 21) = 9

Korrektur für Albumin

9 + 0,25·(40 − 28) = 12 mmol/L

Antwort

AGc = 12 mmol/L

Nach der Korrektur weiterhin innerhalb von etwa 8–12.

11.Interpretation von EKG-Rhythmusstreifen

Antwort: QTc = 0,416 s

QT und QTc: Das QT-Intervall reicht vom Beginn des QRS-Komplexes bis zum Ende der T-Welle. Es verkürzt sich mit steigender Herzfrequenz und wird daher mit dem R–R-Intervall in Sekunden frequenzkorrigiert: QTc nach Bazett = QT/√RR und QTc nach Fridericia = QT/∛RR. Bazett ist die in den meisten Lehrbüchern verwendete Formel; sie überkorrigiert bei hohen Frequenzen, wo Fridericia bevorzugt wird. Die Grenzwerte unterscheiden sich je nach Quelle: Ein QTc über etwa 0,45 s bei Männern oder 0,46 s bei Frauen gilt meist als verlängert, über 0,50 s als deutlich verlängert.

Messen

QT = 11 × 0,04 = 0,44 s
RR = 28 × 0,04 = 1,12 s

Formel nach Bazett

QTc = 0,44/√1,12 = 0,44/1,058 = 0,416 s

Antwort

QTc = 0,416 s

Innerhalb der üblichen Grenzen (etwa 0,45 s für Männer, 0,46 s für Frauen). (416 ms)

12.Interpretation von EKG-Rhythmusstreifen

Antwort: ventrikuläre Tachykardie

Ventrikuläre Rhythmen: Eine ventrikuläre Tachykardie ist eine Folge von drei oder mehr breiten (0,12 s oder mehr) Komplexen hintereinander mit mehr als 100/min, meist 150–250/min, regelmäßig, ohne zugehörige P-Wellen. Kammerflimmern ist eine chaotische, unregelmäßige Kurve ohne erkennbare P-Wellen, QRS-Komplexe oder T-Wellen und ohne zählbare Frequenz. Die Asystolie ist eine fast flache Linie ohne ventrikuläre Aktivität; eine flache Linie wird immer bestätigt, indem man den Patienten, die Elektroden, die Verstärkung und eine zweite Ableitung prüft. In den Reanimationsleitlinien sind Kammerflimmern und pulslose VT die defibrillierbaren Rhythmen, die Asystolie nicht.

Fünf Schritte

1. Frequenz: R–R = 10 kleine Kästchen, 1500 ÷ 10 ≈ 150 pro Minute.
2. Rhythmus: regelmäßig, jedes R–R beträgt 0,40 s.
3. P-Wellen: keine erkennbar.
4. PR-Intervall: nicht messbar.
5. QRS: 0,16 s, breit (0,12 s oder mehr).

Interpretation

ventrikuläre Tachykardie

Antwort

ventrikuläre Tachykardie

In den Reanimationsleitlinien sind Kammerflimmern und pulslose VT die defibrillierbaren Rhythmen. Dies ist nur eine Übung zur Rhythmuserkennung.

13.Statistik der evidenzbasierten Praxis

Antwort: IR = 26,1 pro 1000 Personenjahre

Likelihood-Ratios und Risikomaße: LR+ = Sensitivität/(1 − Spezifität), LR− = (1 − Sensitivität)/Spezifität. In einer Studie sind EER und CER die Ereignisraten mit und ohne Behandlung: RR = EER/CER, ARR = CER − EER, RRR = ARR/CER und NNT = 1/ARR, aufgerundet. In einer Fall-Kontroll-Studie kann nur die Odds Ratio OR = ad/(bc) verwendet werden. Eine Inzidenzrate = neue Fälle/Personenzeit.

Personenjahre

PY = 150·2 + 170·5 + 280·1,5 = 1570

Inzidenzrate

IR = 41/1570·1000 = 26,1 pro 1000 Personenjahre

Antwort

IR = 26,1 pro 1000 Personenjahre
14.Statistik der evidenzbasierten Praxis

Antwort: p′ = 66,4 %

Prädiktive Werte hängen von der Prävalenz ab: PPV = Se·p/(Se·p + (1 − Sp)(1 − p)) und NPV = Sp(1 − p)/(Sp(1 − p) + (1 − Se)p). Mit Likelihood-Ratios: Vortest-Odds = p/(1 − p), Nachtest-Odds = Vortest-Odds × LR, Wahrscheinlichkeit = Odds/(1 + Odds). Bei einer Population von N gilt: richtig Positive = N·p·Se und falsch Positive = N·(1 − p)·(1 − Sp). NNT = 1/(CER × RRR), aufgerundet.

Likelihood-Ratio

LR+ = 0,83/(1 − 0,72) = 2,964

Vortest-Odds

0,4/(1 − 0,4) = 0,6667

Nachtest-Odds

0,6667·2,964 = 1,976

Nachtestwahrscheinlichkeit

p′ = 1,976/(1 + 1,976) = 0,664 = 66,4%

Antwort

p′ = 66,4%

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