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
1300psiEf = 0,28 L/psi8 L/minRestdruck 200 psit = ? min

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Eine Sauerstoffflasche der Größe E (Faktor 0,28 L/psi) zeigt 1300 psi und läuft mit 8 L/min. Wie viele Minuten t hält sie bei einem sicheren Restdruck von 200 psi? Runde auf ganze Minuten ab.

1300 psif = 0,28 L/psi8 L/min200 psi
t = min
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
Hb126 g/LSaO₂98%PaO₂100 mmHgCaO₂mL/dL× CO6 L/minDO₂?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient hat Hb 126 g/L, SaO₂ 98 %, PaO₂ 100 mmHg (13,3 kPa) und ein Herzzeitvolumen von 6 L/min. Bestimme mit CaO₂ = 1,34 × Hb (g/dL) × SaO₂ + 0,003 × PaO₂ (mmHg) das Sauerstoffangebot DO₂ = CaO₂ × HZV × 10 in mL/min.

Hb 126 g/LSaO₂ 98%PaO₂ 100 mmHg (13,3 kPa)CO 6 L/min
DO₂ = mL/min
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel

Ein Übungsgas zeigt eine metabolische Azidose mit HCO₃⁻ 8 mmol/L. Bestimme mit der Winter-Formel den erwarteten PaCO₂ (die Mitte des Bereichs) in mmHg.

HCO₃⁻ 8 mmol/L
PaCO₂ = mmHg
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer
pH7,357,457,32PaCO₂mmHg354567HCO₃⁻mmol/L222633akutenchronischenakut auf chronisch

Ein Übungsgas zeigt eine respiratorische Azidose: pH 7,32, PaCO₂ 67 mmHg (8,9 kPa), HCO₃⁻ 33 mmol/L. Ordne sie mit den Regeln „HCO₃⁻ steigt um 1 mmol/L pro 10 mmHg (akut) oder um 3,5 mmol/L pro 10 mmHg (chronisch)“ ein. Klicke deine Antwort an.

pH 7,32PaCO₂ 67 mmHg (8,9 kPa)HCO₃⁻ 33 mmol/L
  1. 1akuten
  2. 2chronischen
  3. 3akut auf chronisch
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: stark eingeschränkt; Feuchtigkeit: selten feucht; Aktivität: geht gelegentlich; Mobilität: stark eingeschränkt; Ernährung: ausgezeichnet; Reibung und Scherkräfte: Problem. Bestimme die Braden-Summe B.

6–23
B =
6.Klinische Assessment-ScoresSchwer
3210123RR≤89–1112–2021–24≥25SpO₂≤9192–9394–95≥96Luft / O₂O₂LuftSBP≤9091–100101–110111–219≥220HR≤4041–5051–9091–110111–130≥131ACVPUAC, V, P, UT °C≤35,035,1–36,036,1–38,038,1–39,0≥39,1niedrigniedrig bis mittelmittelhoch

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Verwende die NEWS2-Tabelle (SpO₂-Skala 1) für diese Beobachtungen: Atemfrequenz 16/min, SpO₂ 99 % unter Raumluft, Blutdruck 142/86 mmHg, Puls 40/min, wach, Temperatur 37,2 °C. In welche klinische Risikogruppe fällt der Patient? Klicke darauf.

RR 16SpO₂ 99%LuftSBP 142HR 40AT 37,2 °C
  1. 1niedrig
  2. 2niedrig bis mittel
  3. 3mittel
  4. 4hoch
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungMittel

Die Untersuchung eines Pleuraergusses zeigt ein Exsudat (hohes Eiweiß und hohe LDH im Vergleich zum Blut). Welche Ursache ist am wahrscheinlichsten?

  1. AEine Herzinsuffizienz mit erhöhtem Venendruck
  2. BEine Leberzirrhose mit niedrigem Albumin
  3. CEin nephrotisches Syndrom mit Eiweißverlust über den Urin
  4. DEine Pneumonie oder ein Krebs mit Befall der Pleura
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Welche Anweisung der examinierten Pflegefachkraft an eine Pflegehilfskraft, die einen COPD-Patienten versorgt, ist am angemessensten?

  1. A„Zeig ihm heute Nachmittag nach seiner Ruhepause, wie er sein neues Spray benutzt.“
  2. B„Dreh seinen Sauerstoff so weit auf, wie er braucht, wenn er kurzatmig aussieht.“
  3. C„Hör nach dem Mittagessen seine Lunge ab und sag mir, was du hörst.“
  4. D„Sag mir sofort Bescheid, wenn seine SpO₂ unter 88% liegt oder er mehr Atemnot hat.“

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: t = 38 min

Flaschendauer: nutzbare Liter = (Manometerdruck − sicherer Restdruck) × Flaschenfaktor, wobei der sichere Restdruck meist 200 psi beträgt. Flaschenfaktoren in L/psi: D 0,16, E 0,28, H (und K) 3,14. Dauer (min) = nutzbare Liter/Fluss (L/min). Runde eine Dauer ab, nie auf, damit die Flasche rechtzeitig gewechselt wird. In Systemen mit bar ist das Gasvolumen das Wasservolumen (L) × der Druck (bar).

Nutzbare Liter

(1300 − 200)·0,28 = 308 L

Duration

308/8 = 38,5 min → t = 38 min

Antwort

t = 38 min
2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: DO₂ = 1011 mL/min

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.

Sauerstoffgehalt

126 g/L = 12,6 g/dL
CaO₂ = 1,34·12,6·0,98 + 0,003·100 = 16,85 mL/dL

Sauerstoffangebot

DO₂ = 16,85·6·10 = 1011 mL/min

Antwort

DO₂ = 1011 mL/min

Ein normaler Ruhewert beim Erwachsenen liegt bei etwa 1000 mL/min.

3.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: PaCO₂ = 20 mmHg

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.

Winter-Formel

PaCO₂ = 1,5·8 + 8 = 20 mmHg
Wurfweite: 18–22 mmHg

Antwort

PaCO₂ = 20 mmHg
4.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: chronischen

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 HCO₃⁻

akuten: 24 + 1·2,7 = 26,7 mmol/L
chronischen: 24 + 3,5·2,7 = 33,45 mmol/L

Vergleichen

gemessen: 33 mmol/L → chronischen

Antwort

chronischen
5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: B = 16

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: stark eingeschränkt → 2
Feuchtigkeit: selten feucht → 4
Aktivität: geht gelegentlich → 3
Mobilität: stark eingeschränkt → 2
Ernährung: ausgezeichnet → 4
Reibung und Scherkräfte: Problem → 1

Addieren

Braden-Summe = 2 + 4 + 3 + 2 + 4 + 1 = 16

Antwort

B = 16
6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: niedrig bis mittel

NEWS2 (National Early Warning Score 2, Royal College of Physicians 2017): Bewerte jeden der sieben Parameter anhand der Tabelle (Atemfrequenz, SpO₂ auf Skala 1, Raumluft oder zusätzlicher Sauerstoff, systolischer Blutdruck, Puls, Bewusstsein auf der ACVPU-Skala und Temperatur) und addiere die Punkte. Klinisches Risiko: 0–4 niedrig; ein Wert von 3 in einem einzelnen Parameter niedrig bis mittel; 5–6 mittel; 7 oder mehr hoch. Eine Summe von 5 oder mehr erfordert eine dringende Reaktion.

Jeden Parameter bewerten

RR 16/min → 0
SpO₂ 99% → 0
unter Raumluft → 0
SBP 142 mmHg → 0
HR 40/min → 3
wach (A) → 0
T 37,2 °C → 0

Summe und rote Werte

NEWS2 = 0 + 0 + 0 + 0 + 3 + 0 + 0 = 3
Mindestens ein Parameter ergibt 3.

Risikogruppe

niedrig bis mittel

Antwort

niedrig bis mittel

Ein einzelner Wert von 3 erfordert eine dringende Beurteilung, auch wenn die Summe niedrig ist.

7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: D · Eine Pneumonie oder ein Krebs mit Befall der Pleura

Warum das die Antwort ist

Transsudate entstehen, wenn Veränderungen des hydrostatischen oder onkotischen Drucks Flüssigkeit aus den Gefäßen drücken, wie bei Herzinsuffizienz, Zirrhose und nephrotischem Syndrom. Exsudate entstehen, wenn Entzündung oder Tumor die Pleura durchlässig machen, sodass Eiweiß und LDH hoch sind (Light-Kriterien). Häufige Ursachen sind Pneumonie, Krebs, Tuberkulose und Lungenembolie.

Antwort

D · Eine Pneumonie oder ein Krebs mit Befall der Pleura
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: D · „Sag mir sofort Bescheid, wenn seine SpO₂ unter 88% liegt oder er mehr Atemnot hat.“

Warum das die Antwort ist

Delegierte Aufgaben sollten mit konkreten Meldekriterien verbunden sein. Änderungen der Sauerstofftherapie, das Abhören der Lunge und Patientenschulung erfordern das Wissen und Urteil einer Pflegefachkraft. Klare Meldeanweisungen sorgen für die Sicherheit des Patienten.

Antwort

D · „Sag mir sofort Bescheid, wenn seine SpO₂ unter 88% liegt oder er mehr Atemnot hat.“

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