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
1650psiHf = 3,14 L/psi6 L/minRestdruck 200 psit = ? min

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Eine Sauerstoffflasche der Größe H (Faktor 3,14 L/psi) zeigt 1650 psi und läuft mit 6 L/min. Wie viele Minuten t hält sie bei einem sicheren Restdruck von 200 psi? Runde auf ganze Minuten ab.

1650 psif = 3,14 L/psi6 L/min200 psi
t = min
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
SpO₂ 94% · FiO₂ 0,3ROX = ?RR 22/minROX = (SpO₂/FiO₂)/RR

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient unter High-Flow-Sauerstoff über die Nase hat SpO₂ 94 % bei FiO₂ 0,3 und eine Atemfrequenz von 22/min. Bestimme den ROX-Index ROX = (SpO₂/FiO₂)/AF, mit SpO₂ in Prozent und FiO₂ als Bruchteil. Runde auf zwei Dezimalstellen.

SpO₂ 94%FiO₂ 0,3RR 22/min
ROX =
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel

Ein Übungsgas zeigt PaCO₂ 23 mmHg (3,1 kPa). Bestimme den erwarteten HCO₃⁻ mit der Regel, dass HCO₃⁻ bei chronischer respiratorischer Alkalose um 5 mmol/L fällt, für je 10 mmHg, die PaCO₂ unter 40 liegt, ausgehend vom HCO₃⁻ 24 mmol/L.

PaCO₂ 23 mmHg (3,1 kPa)Ausgangswert: 40 mmHg, 24 mmol/L
HCO₃⁻ = mmol/L
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer

Übungswerte: Na⁺ 136, Cl⁻ 104, HCO₃⁻ 19 mmol/L und Albumin 27 g/L. Bestimme die albuminkorrigierte Anionenlücke AGc = AG + 0,25·(40 − Albumin).

Na⁺ 136 mmol/LCl⁻ 104 mmol/LHCO₃⁻ 19 mmol/LAlbumin 27 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: nicht eingeschränkt; Feuchtigkeit: selten feucht; Aktivität: an den Stuhl gebunden; Mobilität: vollständig immobil; Ernährung: ausgezeichnet; Reibung und Scherkräfte: kein erkennbares Problem. Bestimme die Braden-Summe B.

6–23
B =
6.Klinische Assessment-ScoresSchwer
beruhigendmäßig auffälligniedrig

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). 5 Minuten nach der Geburt hat ein Übungsneugeborenes blaue oder blasse Haut am ganzen Körper, eine Herzfrequenz von 80/min, ein Grimassieren bei Stimulation, etwas Beugung der Arme und Beine und langsame, unregelmäßige Atmung mit schwachem Schreien. Bestimme den APGAR-Score und klicke auf seine Interpretation.

  1. 1beruhigend
  2. 2mäßig auffällig
  3. 3niedrig
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungMittel

Ein Patient unter Theophyllin entwickelt Übelkeit, Erbrechen, einen schnellen Puls und Unruhe. Woran sollte die Pflegekraft denken?

  1. AEine Theophyllinallergie mit Hautausschlag
  2. BEine Theophyllinvergiftung
  3. CEine durch das Medikament verursachte Hypoglykämie
  4. DEin erwartetes Zeichen dafür, dass das Medikament wirkt
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Die Thoraxdrainage eines Patienten wird versehentlich herausgezogen. Was ist die Sofortmaßnahme?

  1. ADen Patienten bitten, kräftig zu husten, um die Lunge zu entfalten
  2. BDie Drainage wieder in den Thorax schieben und mit Pflaster sichern
  3. CDie Öffnung unbedeckt lassen, damit eingeschlossene Luft entweichen kann
  4. DDie Stelle mit einem sterilen Okklusivverband abdichten und Hilfe holen

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: t = 758 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

(1650 − 200)·3,14 = 4553 L

Duration

4553/6 = 758,8 min → t = 758 min

Antwort

t = 758 min

Das sind etwa 12 h 38 min.

2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: ROX = 14,24

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.

SpO₂/FiO₂

94/0,3 = 313,3

ROX

ROX = 313,3/22 = 14,24

Antwort

ROX = 14,24

Bei oder über 4,88, ein Wert, der in Studien mit dem Erfolg der High-Flow-Sauerstofftherapie in Verbindung gebracht wurde.

3.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: HCO₃⁻ = 15,5 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.

Änderung von PaCO₂

|23 − 40| = 17 mmHg → 1,7 × 10 mmHg

Erwarteter HCO₃⁻

HCO₃⁻ = 24 − 5·1,7 = 15,5 mmol/L

Antwort

HCO₃⁻ = 15,5 mmol/L
4.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: AGc = 16,25 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 = 136 − (104 + 19) = 13

Korrektur für Albumin

13 + 0,25·(40 − 27) = 16,25 mmol/L

Antwort

AGc = 16,25 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: nicht eingeschränkt → 4
Feuchtigkeit: selten feucht → 4
Aktivität: an den Stuhl gebunden → 2
Mobilität: vollständig immobil → 1
Ernährung: ausgezeichnet → 4
Reibung und Scherkräfte: kein erkennbares Problem → 3

Addieren

Braden-Summe = 4 + 4 + 2 + 1 + 4 + 3 = 18

Antwort

B = 18
6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: mäßig auffällig

APGAR-Score: fünf Zeichen, jeweils mit 0, 1 oder 2 bewertet, erhoben 1 und 5 Minuten nach der Geburt. Appearance (Hautfarbe): blau oder blass 0, rosiger Körper mit blauen Extremitäten 1, am ganzen Körper rosig 2. Pulse (Herzfrequenz): fehlt 0, unter 100/min 1, 100/min oder mehr 2. Grimace (Reflexerregbarkeit): keine 0, Grimassieren 1, Schreien, Husten oder Niesen 2. Activity (Tonus): schlaff 0, etwas Beugung 1, aktive Bewegung 2. Respiration (Atmung): fehlt 0, langsam oder unregelmäßig mit schwachem Schreien 1, gut mit kräftigem Schreien 2. Eine Summe von 7–10 ist beruhigend, 4–6 mäßig auffällig und 0–3 niedrig.

Jedes Zeichen bewerten

Aussehen: blaue oder blasse Haut am ganzen Körper → 0
Puls: 80/min → 1
Grimassieren: ein Grimassieren bei Stimulation → 1
Aktivität: etwas Beugung der Arme und Beine → 1
Atmung: langsame, unregelmäßige Atmung mit schwachem Schreien → 1

Addieren

APGAR = 0 + 1 + 1 + 1 + 1 = 4

Interpretation

4 → mäßig auffällig

Antwort

mäßig auffällig

Bei unter 7 nach 5 Minuten wird der Score meist alle 5 Minuten bis zu 20 Minuten wiederholt.

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

Antwort: B · Eine Theophyllinvergiftung

Warum das die Antwort ist

Theophyllin hat ein enges therapeutisches Fenster. Eine Vergiftung verursacht Übelkeit, Erbrechen, Tachykardie, Herzrhythmusstörungen, Agitiertheit und Krampfanfälle. Die Spiegel werden überwacht, und viele Medikamente sowie der Raucherstatus verändern seine Ausscheidung. Die Pflegekraft sollte die Dosis zurückhalten und Meldung machen.

Antwort

B · Eine Theophyllinvergiftung
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: D · Die Stelle mit einem sterilen Okklusivverband abdichten und Hilfe holen

Warum das die Antwort ist

Die Stelle wird sofort mit einem sterilen Okklusivverband abgedeckt, um den Eintritt von Luft in den Brustkorb zu verhindern. Der Patient wird auf einen erneuten oder einen Spannungspneumothorax untersucht (zunehmende Atemnot, fallende Sättigung, Tachykardie, Trachealverlagerung) und das ärztliche Team informiert. Eine Drainage wird nie wieder eingeführt.

Antwort

D · Die Stelle mit einem sterilen Okklusivverband abdichten und Hilfe holen

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