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

Welche Spinalnervenwurzeln bilden den Plexus brachialis?

  1. AC5 bis T1
  2. BC1 bis C4
  3. CT1 bis T5
  4. DC3 bis C7
2.Anatomie des MenschenSchwer

Welche Nervenwurzel komprimiert ein typischer posterolateraler Bandscheibenvorfall zwischen L4 und L5 am häufigsten?

  1. AL4
  2. BS1
  3. CL3
  4. DL5
3.Physiologie des MenschenMittel

In welcher Form wird der größte Teil des Kohlendioxids im Blut transportiert?

  1. AGelöst als CO₂-Gas
  2. BAls Bicarbonat-Ionen im Plasma
  3. CAn das Häm-Eisen gebunden
  4. DAls Kohlensäure in Thrombozyten
4.Physiologie des MenschenSchwer

Ein Patient mit diabetischer Ketoazidose atmet tief und schnell. Welches Muster ist in der Blutgasanalyse zu erwarten?

  1. ANiedriger pH, hohes Bicarbonat und hoher PaCO₂
  2. BNiedriger pH, normales Bicarbonat und hoher PaCO₂
  3. CHoher pH, niedriges Bicarbonat und niedriger PaCO₂
  4. DNiedriger pH, niedriges Bicarbonat und niedriger PaCO₂
5.MikrobiologieMittel

Was ist Endotoxin?

  1. AEin von grampositiven Bakterien ins umgebende Gewebe sezerniertes Proteintoxin
  2. BDas Lipopolysaccharid in der äußeren Membran gramnegativer Bakterien
  3. CEin Toxin, das nur in menschlichen Zellen gebildet wird
  4. DEin Toxin, das Pilze in feuchten Gebäuden bilden
6.MikrobiologieSchwer

Ein Blasenkatheter ist von Bakterien in einem Biofilm besiedelt. Warum wird der Katheter meist gewechselt, statt nur Antibiotika zu geben?

  1. ABiofilmbakterien können keine Krankheit verursachen
  2. BBiofilme enthalten nur Viren, daher wirken Antibiotika nicht
  3. CBakterien in Biofilmen sind geschützt und durch Antibiotika viel schwerer abzutöten
  4. DAntibiotika schädigen das Kathetermaterial
7.PharmakologieMittel

Welche Klasse von Antihypertensiva kann Blutzucker und Harnsäurespiegel erhöhen und manchmal Gicht auslösen?

  1. AAlpha-1-Blocker
  2. BAngiotensin-II-Rezeptorblocker
  3. CACE-Hemmer
  4. DThiaziddiuretika
8.PharmakologieSchwer

Eine Frau, die die kombinierte orale Verhütungspille nimmt, beginnt wegen Epilepsie mit Carbamazepin. Was ist die Hauptsorge?

  1. AKeine Sorge, weil die Arzneimittel nicht interagieren
  2. BVersagen der Verhütung, weil die Hormone schneller abgebaut werden
  3. CCarbamazepin-Vergiftung, weil die Pille seinen Abbau stark blockiert
  4. DSchwere Hypoglykämie durch die Kombination
9.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel

Übungswerte: Na⁺ 134 mmol/L, Glukose 23,7 mmol/L und Harnstoff 11,5 mmol/L. Berechne die Serumosmolalität Osm = 2·Na⁺ + Glukose + Harnstoff auf die nächste ganze Zahl.

Na⁺ 134 mmol/LGlukose 23,7 mmol/LHarnstoff 11,5 mmol/L
Osm = mOsm/kg
10.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer
pH7,357,457,08PaCO₂mmHg354542HCO₃⁻mmol/L222612angemessene Kompensationzusätzliche respiratorische Azidosezusätzliche respiratorische Alkalose

Ein Übungsgas zeigt eine metabolische Azidose: pH 7,08, PaCO₂ 42 mmHg (5,6 kPa), HCO₃⁻ 12 mmol/L. Vergleiche den gemessenen PaCO₂ mit der Winter-Formel. Klicke deine Interpretation an.

pH 7,08PaCO₂ 42 mmHg (5,6 kPa)HCO₃⁻ 12 mmol/L
  1. 1angemessene Kompensation
  2. 2zusätzliche respiratorische Azidose
  3. 3zusätzliche respiratorische Alkalose
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/mV

Dieser Streifen der Ableitung II zeigt einen AV-Block, daher schlagen Vorhöfe und Kammern mit unterschiedlicher Frequenz. Miss das P–P-Intervall und bestimme Vorhoffrequenz in Schlägen pro Minute (1500er-Methode, ganze Zahl).

Ableitung II, 25 mm/s, 10 mm/mV1 kleines Kästchen = 0,04 s, 1 großes Kästchen = 0,20 sStreifenlänge 6 s
Vorhoffrequenz = bpm
13.Statistik der evidenzbasierten PraxisMittel
PersonenJahre1570121505neue Fälle35

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 35 neue Fälle auf. Bestimme die Inzidenzrate IR pro 1000 Personenjahre. Runde auf eine Nachkommastelle.

570 × 1 Jahr150 × 5 Jahre35 neue Fälle
IR = pro 1000 Personenjahre
14.Statistik der evidenzbasierten PraxisSchwer
TestErkrankung vorhandenErkrankung nicht vorhandengesamtpositiv?negativgesamt10 000

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). 10 000 Personen werden mit einem Test mit einer Sensitivität von 92 % und einer Spezifität von 78 % untersucht. Die Prävalenz der Erkrankung beträgt 30 %. Wie viele falsch positive Ergebnisse FP sind zu erwarten?

N = 10 000p = 30%Se = 92%Sp = 78%
FP =

3Lösungen

1.Anatomie des Menschen

Antwort: A · C5 bis T1

Warum das die Antwort ist

Der Plexus brachialis wird von den Rami anteriores von C5, C6, C7, C8 und T1 gebildet. Aus ihm gehen die Hauptnerven des Arms hervor.

Antwort

A · C5 bis T1
2.Anatomie des Menschen

Antwort: D · L5

Warum das die Antwort ist

Ein posterolateraler Vorfall bei L4–L5 trifft meist die durchziehende Wurzel L5 und verursacht eine Schwäche der Großzehenhebung und ein Taubheitsgefühl auf dem Fußrücken.

Antwort

D · L5
3.Physiologie des Menschen

Antwort: B · Als Bicarbonat-Ionen im Plasma

Warum das die Antwort ist

Etwa 70 % des CO₂ werden als Bicarbonat transportiert. Die Carboanhydrase in den Erythrozyten wandelt CO₂ und Wasser in Kohlensäure um, die in H⁺ und HCO₃⁻ dissoziiert.

Antwort

B · Als Bicarbonat-Ionen im Plasma
4.Physiologie des Menschen

Antwort: D · Niedriger pH, niedriges Bicarbonat und niedriger PaCO₂

Warum das die Antwort ist

Ketosäuren verbrauchen Bicarbonat und verursachen eine metabolische Azidose. Die Kussmaul-Atmung senkt den PaCO₂ als respiratorische Kompensation.

Antwort

D · Niedriger pH, niedriges Bicarbonat und niedriger PaCO₂
5.Mikrobiologie

Antwort: B · Das Lipopolysaccharid in der äußeren Membran gramnegativer Bakterien

Warum das die Antwort ist

Endotoxin ist das Lipid A des Lipopolysaccharids. Es löst starke Immunreaktionen mit Fieber und in großen Mengen einen septischen Schock aus.

Antwort

B · Das Lipopolysaccharid in der äußeren Membran gramnegativer Bakterien
6.Mikrobiologie

Antwort: C · Bakterien in Biofilmen sind geschützt und durch Antibiotika viel schwerer abzutöten

Warum das die Antwort ist

In einem Biofilm leben Bakterien in einer schützenden Matrix, wachsen langsam und können hohe Antibiotikaspiegel tolerieren. Durch Entfernen des Fremdkörpers wird die Infektionsquelle beseitigt.

Antwort

C · Bakterien in Biofilmen sind geschützt und durch Antibiotika viel schwerer abzutöten
7.Pharmakologie

Antwort: D · Thiaziddiuretika

Warum das die Antwort ist

Thiaziddiuretika verringern die Harnsäureausscheidung und können die Glukosetoleranz verschlechtern. Sie verursachen außerdem niedriges Kalium und Natrium, daher werden die Elektrolyte kontrolliert.

Antwort

D · Thiaziddiuretika
8.Pharmakologie

Antwort: B · Versagen der Verhütung, weil die Hormone schneller abgebaut werden

Warum das die Antwort ist

Carbamazepin induziert CYP3A4 und beschleunigt den Abbau von Östrogen und Gestagen. Die Spiegel der Verhütungshormone sinken, und eine Schwangerschaft kann eintreten, daher wird eine andere Methode empfohlen.

Antwort

B · Versagen der Verhütung, weil die Hormone schneller abgebaut werden
9.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: Osm = 303 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 + 23,7 + 11,5 = 303,2 ≈ 303 mOsm/kg

Antwort

Osm = 303 mOsm/kg
10.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: zusätzliche respiratorische Azidose

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.

Erwarteter PaCO₂

1,5·12 + 8 = 26 → 24–28 mmHg

Vergleichen

gemessen: 42 mmHg → zusätzliche respiratorische Azidose

Antwort

zusätzliche respiratorische Azidose
11.Interpretation von EKG-Rhythmusstreifen

Antwort: QTc = 0,393 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 = 9 × 0,04 = 0,36 s
RR = 21 × 0,04 = 0,84 s

Formel nach Bazett

QTc = 0,36/√0,84 = 0,36/0,9165 = 0,393 s

Antwort

QTc = 0,393 s

Innerhalb der üblichen Grenzen (etwa 0,45 s für Männer, 0,46 s für Frauen). (393 ms)

12.Interpretation von EKG-Rhythmusstreifen

Antwort: Vorhoffrequenz = 60 bpm

AV-Blöcke: Schreite die P-Wellen ab und prüfe, auf welche ein QRS folgt. Ersten Grades: Jede P-Welle wird übergeleitet, das PR ist konstant und über 0,20 s. Zweiten Grades Typ I (Mobitz I, Wenckebach): Das PR verlängert sich von Schlag zu Schlag, bis eine P-Welle nicht übergeleitet wird, dann beginnt der Zyklus von vorn (Gruppenbildung). Zweiten Grades Typ II (Mobitz II): Das PR der übergeleiteten Schläge bleibt konstant, und P-Wellen werden plötzlich nicht übergeleitet; der QRS ist oft breit. Dritten Grades (kompletter Block): P-Wellen und QRS-Komplexe sind jeweils regelmäßig, aber voneinander unabhängig, das PR wechselt zufällig und die Vorhoffrequenz ist höher als die Ersatzrhythmusfrequenz (junktional 40–60/min mit schmalem QRS, ventrikulär 20–40/min mit breitem QRS). Ein 2:1-Block lässt sich anhand eines einzelnen Streifens nicht als Typ I oder Typ II einordnen.

Vorhoffrequenz

P–P = 25 kleine Kästchen = 1,00 s → 1500 ÷ 25 = 60 ≈ 60 pro Minute

Kammerfrequenz

4 QRS-Komplexe in 6 s × 10 = 40 pro Minute

Antwort

Vorhoffrequenz = 60 bpm

Antwort

Vorhoffrequenz = 60 bpm

Zweiten Grades Typ I (Wenckebach): 4 P-Wellen auf je 3 QRS-Komplexe.

13.Statistik der evidenzbasierten Praxis

Antwort: IR = 26,5 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 = 570·1 + 150·5 = 1320

Inzidenzrate

IR = 35/1320·1000 = 26,5 pro 1000 Personenjahre

Antwort

IR = 26,5 pro 1000 Personenjahre
14.Statistik der evidenzbasierten Praxis

Antwort: FP = 1540

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.

Mit und ohne Erkrankung

10 000·0,3 = 3000
10 000 − 3000 = 7000

Falsch Positive

FP = 7000·0,22 = 1540

Antwort

FP = 1540

Von den 4300 Positiven haben nur 2760 die Erkrankung (PPV 64,2 %).

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