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
Hb103 g/LSaO₂96%PaO₂85 mmHgCaO₂?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient hat Hb 103 g/L, SaO₂ 96 % und PaO₂ 85 mmHg (11,3 kPa). Bestimme den arteriellen Sauerstoffgehalt CaO₂ = 1,34 × Hb (g/dL) × SaO₂ + 0,003 × PaO₂ (mmHg) in mL O₂/dL.

Hb 103 g/LSaO₂ 96%PaO₂ 85 mmHg (11,3 kPa)
CaO₂ = mL/dL
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
PaO₂ 17,7 kPa · FiO₂ 0,4 · PEEP 8 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 17,7 kPa unter 40 % Sauerstoff mit einem PEEP von 8 cmH₂O. Stufe den Schweregrad des ARDS nach der Berlin-Definition ein. Klicke auf deine Antwort.

PaO₂ 17,7 kPaFiO₂ 40%PEEP 8 cmH₂O
  1. 1über 300: kein ARDS-Grad
  2. 2leicht
  3. 3mittelschwer
  4. 4schwer
  5. 5nicht einstufbar: PEEP unter 5
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel

Ein Übungsgas zeigt eine metabolische Azidose mit HCO₃⁻ 18 mmol/L. Bestimme mit der Winter-Formel den erwarteten PaCO₂ (die Mitte des Bereichs) in mmHg.

HCO₃⁻ 18 mmol/L
PaCO₂ = mmHg
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer

Übungswerte: Na⁺ 135, Cl⁻ 103, HCO₃⁻ 15 mmol/L und Albumin 34 g/L. Bestimme die albuminkorrigierte Anionenlücke AGc = AG + 0,25·(40 − Albumin).

Na⁺ 135 mmol/LCl⁻ 103 mmol/LHCO₃⁻ 15 mmol/LAlbumin 34 g/L
AGc = mmol/L
5.Klinische Assessment-ScoresMittel
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≥39,1

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Verwende die NEWS2-Tabelle (SpO₂-Skala 1) für diese Beobachtungen: Atemfrequenz 24/min, SpO₂ 97 % unter Raumluft, Blutdruck 118/70 mmHg, Puls 126/min, wach, Temperatur 38,0 °C. Wie hoch ist die NEWS2-Gesamtpunktzahl?

RR 24SpO₂ 97%LuftSBP 118HR 126AT 38,0 °C
NEWS2 =
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 20/min, SpO₂ 88 % unter Raumluft, Blutdruck 142/86 mmHg, Puls 58/min, wach, Temperatur 34,8 °C. In welche klinische Risikogruppe fällt der Patient? Klicke darauf.

RR 20SpO₂ 88%LuftSBP 142HR 58AT 34,8 °C
  1. 1niedrig
  2. 2niedrig bis mittel
  3. 3mittel
  4. 4hoch
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungMittel

Welche Kombination von Wirkstoffklassen verbessert das Überleben bei Herzinsuffizienz mit reduzierter Ejektionsfraktion?

  1. AEin Schleifendiuretikum allein in der höchsten verträglichen Dosis
  2. BEin NSAR, Acetylsalicylsäure, ein Statin und ein Thiaziddiuretikum
  3. CSchleifendiuretikum, Digoxin, Nitrat und ein Calciumkanalblocker
  4. DACE-Hemmer oder ARNI, Betablocker, MRA und SGLT2-Hemmer
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Der Monitor zeigt eine regelmäßige Breitkomplextachykardie mit 180/min. Der Patient ist wach, hat einen Blutdruck von 126/78 mmHg und keine Brustschmerzen. Was ist der angemessenste Plan?

  1. ASofort einen unsynchronisierten Schock abgeben, vor jeder weiteren Einschätzung
  2. BSofort mit Thoraxkompressionen beginnen und eine Dosis Adrenalin intravenös geben
  3. CEin 12-Kanal-EKG schreiben, erfahrene Hilfe rufen und mit einem Antiarrhythmikum rechnen
  4. DDen Patienten beruhigen, da dies ein normaler Rhythmus ist

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: CaO₂ = 13,5 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

103 g/L = 10,3 g/dL

Gebundener Sauerstoff

1,34·10,3·0,96 = 13,25 mL/dL

Gelöster Sauerstoff

0,003·85 = 0,255 mL/dL

Sauerstoffgehalt

CaO₂ = 13,25 + 0,255 = 13,5 mL/dL

Antwort

CaO₂ = 13,5 mL/dL
2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: über 300: kein ARDS-Grad

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 8 ≥ 5 cmH₂O

PaO₂ in mmHg

17,7·7,5 = 132,8 mmHg

P/F-Quotient

P/F = 132,8/0,4 = 331,9 mmHg

Berlin-Schweregrad

über 300: kein ARDS-Grad

Antwort

über 300: kein ARDS-Grad
3.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: PaCO₂ = 35 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 = 1,5·18 + 8 = 35 mmHg
Wurfweite: 33–37 mmHg

Antwort

PaCO₂ = 35 mmHg
4.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: AGc = 18,5 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.

Anionenlücke

AG = 135 − (103 + 15) = 17

Korrektur für Albumin

17 + 0,25·(40 − 34) = 18,5 mmol/L

Antwort

AGc = 18,5 mmol/L

Nach der Korrektur über etwa 12: eine große Anionenlücke.

5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: NEWS2 = 4

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 24/min → 2
SpO₂ 97% → 0
unter Raumluft → 0
SBP 118 mmHg → 0
HR 126/min → 2
wach (A) → 0
T 38,0 °C → 0

Addieren

NEWS2 = 2 + 0 + 0 + 0 + 2 + 0 + 0 = 4

Antwort

NEWS2 = 4
6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: 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 20/min → 0
SpO₂ 88% → 3
unter Raumluft → 0
SBP 142 mmHg → 0
HR 58/min → 0
wach (A) → 0
T 34,8 °C → 3

Summe und rote Werte

NEWS2 = 0 + 3 + 0 + 0 + 0 + 0 + 3 = 6
Mindestens ein Parameter ergibt 3.

Risikogruppe

mittel

Antwort

mittel

Eine Summe von 5 oder mehr erfordert eine dringende klinische Reaktion.

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

Antwort: D · ACE-Hemmer oder ARNI, Betablocker, MRA und SGLT2-Hemmer

Warum das die Antwort ist

Aktuelle Leitlinien empfehlen für die HFrEF vier prognoseverbessernde Klassen: ACE-Hemmer, ARB oder ARNI (Sacubitril/Valsartan); einen evidenzbasierten Betablocker; einen MRA (Spironolacton oder Eplerenon) und einen SGLT2-Hemmer. Schleifendiuretika und Digoxin bessern die Symptome, aber nicht das Überleben. NSAR verschlechtern die Herzinsuffizienz.

Antwort

D · ACE-Hemmer oder ARNI, Betablocker, MRA und SGLT2-Hemmer
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: C · Ein 12-Kanal-EKG schreiben, erfahrene Hilfe rufen und mit einem Antiarrhythmikum rechnen

Warum das die Antwort ist

Eine Breitkomplextachykardie wird bis zum Beweis des Gegenteils als ventrikuläre Tachykardie behandelt. Bei vorhandenem Puls und ohne Warnzeichen (Schock, Synkope, Brustschmerz oder Herzinsuffizienz) werden ein 12-Kanal-EKG, ein Ausgleich der Elektrolyte und eine medikamentöse Behandlung etwa mit Amiodaron unter fachkundiger Hilfe eingesetzt. Instabile Patienten brauchen eine synchronisierte Kardioversion; eine pulslose ventrikuläre Tachykardie wird defibrilliert.

Antwort

C · Ein 12-Kanal-EKG schreiben, erfahrene Hilfe rufen und mit einem Antiarrhythmikum rechnen

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