Atemtherapie und Sauerstofftherapie: Lernpaket

Formelsammlungen, die wichtigsten Lösungsschritte zu jedem Thema und 8 Übungsaufgaben, mit vollständigen Lösungen am Ende.

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1Formeln und Methoden

Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Nasenbrille
FiO₂ ≈ 21% + 4% × L/min (1–6 L/min)
Flaschendauer
min = (psi − 200) × Faktor / (L/min); D 0,16, E 0,28, H 3,14 L/psi
Atemminutenvolumen und alveoläre Ventilation
V̇E = VT·f, V̇A = (VT − VD)·f
Idealgewicht (PBW)
Männer 50 + 0,91 × (cm − 152,4); Frauen 45,5 + 0,91 × (cm − 152,4)
P/F-Quotient (Berlin, PEEP ≥ 5)
leicht > 200–300, moderat > 100–200, schwer ≤ 100 mmHg
Sauerstoffgehalt
CaO₂ = 1,34·Hb·SaO₂ + 0,003·PaO₂
Sauerstoffangebot
DO₂ = CaO₂ × CO × 10
ROX-Index
(SpO₂/FiO₂)/RR

Methode

  1. Bringe jeden Wert in die Einheiten der Formel: FiO₂ und SaO₂ als Bruchteile, PaO₂ in mmHg, Hb in g/dL.
  2. Ziehe bei einer Flasche den sicheren Restdruck ab, multipliziere mit dem Flaschenfaktor und teile durch den Fluss.
  3. Runde Flaschenzeiten und Flüsse ab, nie auf.
  4. Prüfe beim P/F-Quotienten zuerst den PEEP, teile dann PaO₂ durch FiO₂ und vergleiche mit 300, 200 und 100 mmHg.
  5. Ziehe bei der Ventilation für die alveoläre Ventilation den Totraum ab und verwende für Atemzugvolumina das Idealgewicht.

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.

Klinische Assessment-Scores

Glasgow Coma Scale
GCS = E (1–4) + V (1–5) + M (1–6) = 3–15
APGAR
5 Zeichen × 0–2 = 0–10; 7–10 beruhigend, 4–6 mäßig auffällig, 0–3 niedrig
Braden-Skala
5 × (1–4) + 1 × (1–3) = 6–23; ≤ 18 gefährdet
Morse-Sturzskala
Stürze 25, Diagnose 15, Hilfsmittel 15/30, i.v. 20, Gang 10/20, mentaler Status 15
NEWS2-Risiko
0–4 niedrig; einzelne 3 niedrig bis mittel; 5–6 mittel; ≥ 7 hoch
Mittlerer arterieller Druck
MAP = (SBP + 2·DBP)/3 = DBP + PP/3
Pulsdruck und Schockindex
PP = SBP − DBP, SI = HR/SBP
Body-Mass-Index
BMI = kg/m² = 703·lb/in²

Methode

  1. Suche den Bewertungsbogen, den die Aufgabe verwendet, und seinen Bereich (GCS 3–15, APGAR 0–10, Braden 6–23, Morse 0–125).
  2. Bewerte jedes Item einzeln und ordne die Beschreibung seiner Stufe zu.
  3. Addiere die Item-Werte und prüfe, ob die Summe im Bereich liegt.
  4. Wende die Grenzwerte an: Achte bei NEWS2 auch auf jeden einzelnen Parameter mit dem Wert 3.
  5. Für abgeleitete Werte verwende MAP = (RRsys + 2·RRdia)/3, PP = RRsys − RRdia, SI = HF/RRsys und BMI = kg/m².

Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Methode

  1. Benenne das Problem: Pumpversagen, verschlossene Arterie, Rhythmusstörung, Gerinnsel, verengte Atemwege, Infektion oder ein Geräteproblem.
  2. Prüfe zuerst die Gefahrenzeichen: Hypoxie, Hypotonie, Brustschmerz, neue Verwirrtheit, ein kaltes Bein ohne Puls.
  3. Passe den Sauerstoff an den Patienten an: 94–98 % für die meisten, 88–92 % bei Gefahr einer CO₂-Retention.
  4. Ordne jedem Arzneimittel seinen Test und sein Risiko zu: Warfarin und INR, Heparin und aPTT und Thrombozyten, Diuretika und Kalium.
  5. Wähle die sichere erste Maßnahme, eskaliere dann und beurteile erneut.

2Übungsaufgaben

1.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenMittel
Hb150 g/LSaO₂95%PaO₂77 mmHgCaO₂?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient hat Hb 150 g/L, SaO₂ 95 % und PaO₂ 77 mmHg (10,3 kPa). Bestimme den arteriellen Sauerstoffgehalt CaO₂ = 1,34 × Hb (g/dL) × SaO₂ + 0,003 × PaO₂ (mmHg) in mL O₂/dL.

Hb 150 g/LSaO₂ 95%PaO₂ 77 mmHg (10,3 kPa)
CaO₂ = mL/dL
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
PaO₂ 11,5 kPa · FiO₂ 0,4 · PEEP 6 cmH₂O0100200300400500P/F (mmHg)über 300: kein ARDS-Gradleichtmittelschwerschwernicht einstufbar: PEEP unter 5

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient mit akuter Hypoxämie und beidseitigen Verdichtungen, die nicht durch Herzinsuffizienz erklärt sind, hat einen PaO₂ von 11,5 kPa unter 40 % Sauerstoff mit einem PEEP von 6 cmH₂O. Stufe den Schweregrad des ARDS nach der Berlin-Definition ein. Klicke auf deine Antwort.

PaO₂ 11,5 kPaFiO₂ 40%PEEP 6 cmH₂O
  1. 1über 300: kein ARDS-Grad
  2. 2leicht
  3. 3mittelschwer
  4. 4schwer
  5. 5nicht einstufbar: PEEP unter 5
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel
pH7,357,457,30PaCO₂mmHg354540HCO₃⁻mmol/L222619nicht kompensiertteilkompensiertvollständig kompensiert

Eine arterielle Übungs-Blutgasanalyse zeigt pH 7,30, PaCO₂ 40 mmHg (5,3 kPa) und HCO₃⁻ 19 mmol/L. Die primäre Störung ist metabolische Azidose. Wie weit ist sie kompensiert? Klicke deine Antwort an.

pH 7,30PaCO₂ 40 mmHg (5,3 kPa)HCO₃⁻ 19 mmol/L
  1. 1nicht kompensiert
  2. 2teilkompensiert
  3. 3vollständig kompensiert
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer

Übungswerte: Na⁺ 135, Cl⁻ 110, HCO₃⁻ 15 mmol/L und Albumin 25 g/L. Bestimme die albuminkorrigierte Anionenlücke AGc = AG + 0,25·(40 − Albumin).

Na⁺ 135 mmol/LCl⁻ 110 mmol/LHCO₃⁻ 15 mmol/LAlbumin 25 g/L
AGc = mmol/L
5.Klinische Assessment-ScoresMittel
S? / 4+M? / 4+A? / 4+Mob? / 4+N? / 4+F? / 3Σ?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Übungspatient wird mit der Braden-Skala beurteilt: sensorische Wahrnehmung: leicht eingeschränkt; Feuchtigkeit: meist feucht; Aktivität: geht häufig; Mobilität: keine Einschränkung; Ernährung: wahrscheinlich unzureichend; Reibung und Scherkräfte: kein erkennbares Problem. Bestimme die Braden-Summe B.

6–23
B =
6.Klinische Assessment-ScoresSchwer
UntergewichtNormalgewichtÜbergewichtAdipositas Grad IAdipositas Grad IIAdipositas Grad III

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Erwachsener wiegt 148 kg und ist 175 cm groß. Berechne den BMI und klicke auf die WHO-Gewichtskategorie.

148 kg175 cm
  1. 1Untergewicht
  2. 2Normalgewicht
  3. 3Übergewicht
  4. 4Adipositas Grad I
  5. 5Adipositas Grad II
  6. 6Adipositas Grad III
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungMittel

Nach einem akuten Koronarsyndrom erhält ein Patient mit normalem Cholesterinspiegel ein hochdosiertes Statin. Warum?

  1. AStatine sind nur bei sehr hohem Cholesterinspiegel nötig
  2. BStatine werden nach einem ACS vor allem zur Blutdrucksenkung gegeben
  3. CStatine verringern weitere Ereignisse unabhängig vom Ausgangscholesterin
  4. DStatine wirken als Schmerzmittel gegen Brustschmerzen
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Nach der Intubation ist rechts am Brustkorb ein Atemgeräusch zu hören, links jedoch nicht. Was ist die wahrscheinlichste Ursache?

  1. ADer Tubus liegt in der Speiseröhre
  2. BDie linke Lunge ist vollständig mit Flüssigkeit gefüllt
  3. CDer Tubus liegt im rechten Hauptbronchus
  4. DDie Tubusblockung ist beim Einführen geplatzt

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: CaO₂ = 19,33 mL/dL

Sauerstoffgehalt und -angebot: CaO₂ = 1,34 × Hb (g/dL) × SaO₂ + 0,003 × PaO₂ (mmHg), in mL O₂ pro dL Blut, mit SaO₂ als Bruchteil. Fast der gesamte Sauerstoff ist an Hämoglobin gebunden; der gelöste Anteil ist klein. Sauerstoffangebot DO₂ = CaO₂ × Herzzeitvolumen (L/min) × 10 (mL/min), weil 1 L = 10 dL; ein normaler Ruhewert beim Erwachsenen liegt bei etwa 1000 mL/min.

Hb in g/dL

150 g/L = 15 g/dL

Gebundener Sauerstoff

1,34·15·0,95 = 19,1 mL/dL

Gelöster Sauerstoff

0,003·77 = 0,231 mL/dL

Sauerstoffgehalt

CaO₂ = 19,1 + 0,231 = 19,33 mL/dL

Antwort

CaO₂ = 19,33 mL/dL
2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: leicht

P/F-Quotient und ARDS (Berlin-Definition): P/F = PaO₂ (mmHg)/FiO₂ (als Bruchteil). Bei PEEP oder CPAP von mindestens 5 cmH₂O wird das ARDS als leicht bei 200 < P/F ≤ 300, mittelschwer bei 100 < P/F ≤ 200 und schwer bei P/F ≤ 100 mmHg eingestuft. Die übrigen Berlin-Kriterien (Beginn innerhalb einer Woche, beidseitige Verdichtungen, nicht vollständig durch Herzinsuffizienz erklärt) müssen ebenfalls erfüllt sein. PaO₂ in kPa × 7,5 ergibt mmHg. Der ROX-Index (SpO₂/FiO₂)/Atemfrequenz dient der Verlaufskontrolle von Patienten unter High-Flow-Sauerstoff über die Nase.

PEEP

PEEP 6 ≥ 5 cmH₂O

PaO₂ in mmHg

11,5·7,5 = 86,25 mmHg

P/F-Quotient

P/F = 86,25/0,4 = 215,6 mmHg

Berlin-Schweregrad

leicht

Antwort

leicht
3.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: nicht kompensiert

Eine Blutgasanalyse lesen (ROME): zuerst der pH-Wert: unter 7,35 ist es eine Azidämie, über 7,45 eine Alkalämie. Finde dann den Wert, der sie erklärt. PaCO₂ (normal 35–45 mmHg, 4,7–6,0 kPa) ist der respiratorische Teil und läuft bei einer respiratorischen Störung entgegengesetzt (Opposite) zum pH-Wert; HCO₃⁻ (normal 22–26 mmol/L) ist der metabolische Teil und läuft in dieselbe Richtung wie der pH-Wert (Respiratory Opposite, Metabolic Equal). Der andere Wert zeigt die Kompensation: normal bedeutet nicht kompensiert; abnormal in der Richtung, die den pH-Wert zurückzieht, während der pH-Wert noch abnormal ist, bedeutet teilkompensiert; ein normaler pH-Wert bei zwei abnormalen Werten bedeutet vollständig kompensiert. Die Bereiche unterscheiden sich leicht zwischen Laboren; dies sind Übungswerte.

ROME, Wert für Wert

pH 7,30: Azidämie (unter 7,35)
PaCO₂ 40 mmHg: normal (35–45)
HCO₃⁻ 19 mmol/L: niedrig (22–26)

Kompensation

Prüfe klinisch auch die erwartete Kompensation: Die Winter-Formel erwartet PaCO₂ 34,5–38,5 mmHg, der gemessene Wert von 40 mmHg spricht also für eine zusätzliche respiratorische Azidose (eine gemischte Störung). Die Antwort oben ist die Einteilung nach dem ROME-Schema für die Prüfung.

nicht kompensiert

Antwort

nicht kompensiert
4.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: AGc = 13,75 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 = 135 − (110 + 15) = 10

Korrektur für Albumin

10 + 0,25·(40 − 25) = 13,75 mmol/L

Antwort

AGc = 13,75 mmol/L

Nach der Korrektur über etwa 12: eine große Anionenlücke.

5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: B = 18

Braden-Skala: sechs Subskalen für das Dekubitusrisiko. Sensorische Wahrnehmung, Feuchtigkeit, Aktivität, Mobilität und Ernährung werden mit 1 bis 4 bewertet, von der schlechtesten Stufe (1) bis zu keinem Problem (4); Reibung und Scherkräfte werden mit 1 bis 3 bewertet. Die Summe reicht von 6 bis 23, und eine niedrigere Summe bedeutet ein höheres Risiko. Gängige Bereiche: 19–23 kein Risiko, 15–18 geringes Risiko, 13–14 mittleres Risiko, 10–12 hohes Risiko und 9 oder weniger sehr hohes Risiko.

Jede Subskala bewerten

sensorische Wahrnehmung: leicht eingeschränkt → 3
Feuchtigkeit: meist feucht → 2
Aktivität: geht häufig → 4
Mobilität: keine Einschränkung → 4
Ernährung: wahrscheinlich unzureichend → 2
Reibung und Scherkräfte: kein erkennbares Problem → 3

Addieren

Braden-Summe = 3 + 2 + 4 + 4 + 2 + 3 = 18

Antwort

B = 18
6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: Adipositas Grad III

Body-Mass-Index: BMI = Gewicht (kg)/Körpergröße (m)², wobei die Körpergröße zuerst in Meter umgerechnet wird. Mit Pfund und Zoll gilt BMI = 703 × Gewicht (lb)/Körpergröße (in)². WHO-Kategorien für Erwachsene: unter 18,5 Untergewicht, 18,5–24,9 Normalgewicht, 25,0–29,9 Übergewicht, 30,0–34,9 Adipositas Grad I, 35,0–39,9 Adipositas Grad II und 40 oder mehr Adipositas Grad III.

BMI

BMI = 148/1,75² = 48,33

Kategorie

Adipositas Grad III

Antwort

Adipositas Grad III
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: C · Statine verringern weitere Ereignisse unabhängig vom Ausgangscholesterin

Warum das die Antwort ist

Nach einem ACS verringert eine hochintensive Statintherapie erneute Infarkte, Schlaganfälle und Todesfälle unabhängig vom Ausgangscholesterin, teilweise durch Stabilisierung der Plaques. Sie ist Teil der Standard-Sekundärprävention zusammen mit Thrombozytenaggregationshemmern, Betablockern, ACE-Hemmern und Lebensstiländerungen.

Antwort

C · Statine verringern weitere Ereignisse unabhängig vom Ausgangscholesterin
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: C · Der Tubus liegt im rechten Hauptbronchus

Warum das die Antwort ist

Der rechte Hauptbronchus verläuft eher in der Verlängerung der Trachea, daher gelangt ein zu weit vorgeschobener Tubus meist dort hinein, und nur die rechte Lunge wird beatmet. Das Team zieht den Tubus etwas zurück, und die Lage wird erneut überprüft. Eine ösophageale Intubation ergibt keine Atemgeräusche, aber ein Blubbern über dem Magen.

Antwort

C · Der Tubus liegt im rechten Hauptbronchus

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