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
600psiDf = 0,16 L/psi5 L/minRestdruck 200 psit = ? min

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Eine Sauerstoffflasche der Größe D (Faktor 0,16 L/psi) zeigt 600 psi und läuft mit 5 L/min. Wie viele Minuten t hält sie bei einem sicheren Restdruck von 200 psi? Runde auf ganze Minuten ab.

600 psif = 0,16 L/psi5 L/min200 psi
t = min
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
1100psiEf = 0,28 L/psi60 minRestdruck 200 psiQ = ? L/min

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Transport dauert 60 Minuten. Die Flasche der Größe E (Faktor 0,28 L/psi) zeigt 1100 psi. Wie hoch ist bei einem sicheren Restdruck von 200 psi der höchste ganzzahlige Fluss Q in L/min, der den ganzen Transport übersteht?

60 min1100 psif = 0,28 L/psi200 psi
Q = L/min
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel
pH7,357,457,37PaCO₂mmHg354559HCO₃⁻mmol/L222633nicht kompensiertteilkompensiertvollständig kompensiert

Eine arterielle Übungs-Blutgasanalyse zeigt pH 7,37, PaCO₂ 59 mmHg (7,9 kPa) und HCO₃⁻ 33 mmol/L. Die primäre Störung ist respiratorische Azidose. Wie weit ist sie kompensiert? Klicke deine Antwort an.

pH 7,37PaCO₂ 59 mmHg (7,9 kPa)HCO₃⁻ 33 mmol/L
  1. 1nicht kompensiert
  2. 2teilkompensiert
  3. 3vollständig kompensiert
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer

Ein Übungsgas zeigt eine metabolische Alkalose mit HCO₃⁻ 30 mmol/L. Bestimme mit dem erwarteten PaCO₂ = 0,7·HCO₃⁻ + 21 den erwarteten PaCO₂.

HCO₃⁻ 30 mmol/L
PaCO₂ = mmHg
5.Klinische Assessment-ScoresMittel
leichtmittelschwerschwer

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Übungspatient nach einem Schädel-Hirn-Trauma öffnet die Augen spontan, spricht in Sätzen, ist aber verwirrt und zeigt als beste motorische Reaktion: führt eine Hand zur Druckstelle (gezielte Abwehr). Ermittle den GCS und stufe das Schädel-Hirn-Trauma danach ein. Klicke auf deine Antwort.

  1. 1leicht
  2. 2mittelschwer
  3. 3schwer
6.Klinische Assessment-ScoresSchwer
beruhigendmäßig auffälligniedrig

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). 1 Minute nach der Geburt zeigt ein Übungs-Neugeborenes einen rosigen Körper mit blauen Händen und Füßen, eine Herzfrequenz von 150/min, ein Grimassieren bei Stimulation, etwas Beugung der Arme und Beine und gute Atmung mit kräftigem 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

Welcher Rat zum Energiesparen ist für einen Patienten mit schwerer COPD am nützlichsten?

  1. AAlle Hausarbeiten morgens schnell erledigen, um sie hinter sich zu bringen
  2. BTätigkeiten wie Waschen und Anziehen im Sitzen erledigen und Aktivitäten einteilen
  3. CBeim Heben schwerer Gegenstände die Luft anhalten
  4. DJede Aktivität meiden und im Sessel bleiben, um Energie zu sparen
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Ein Patient mit mechanischem Mitralklappenersatz unter Warfarin hat einen INR von 2,2. Was sollte die Pflegekraft bedenken?

  1. ADer INR liegt für jede Warfarin-Indikation im Zielbereich, daher ist keine Maßnahme nötig
  2. BDer INR liegt möglicherweise unter dem höheren Zielwert dieses Patienten, daher prüfen und melden
  3. CDer INR ist gefährlich hoch, und die Dosis muss zurückgehalten werden
  4. DDer INR sollte bei mechanischen Klappen etwa 1,0 betragen

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: t = 12 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

(600 − 200)·0,16 = 64 L

Duration

64/5 = 12,8 min → t = 12 min

Antwort

t = 12 min
2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: Q = 4 L/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

(1100 − 200)·0,28 = 252 L

Höchster Fluss

252/60 = 4,2 L/min → Q = 4 L/min

Antwort

Q = 4 L/min
3.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: vollständig 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 7,37: innerhalb von 7,35–7,45
PaCO₂ 59 mmHg: hoch (35–45)
HCO₃⁻ 33 mmol/L: hoch (22–26)

Kompensation

vollständig kompensiert

Antwort

vollständig kompensiert
4.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: PaCO₂ = 42 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.

Erwarteter PaCO₂

0,7·30 + 21 = 42 mmHg

Antwort

PaCO₂ = 42 mmHg

Der Anstieg hat eine Grenze: PaCO₂ steigt allein durch Kompensation selten über etwa 55 mmHg.

5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: leicht

Glasgow Coma Scale: Addiere die beste Reaktion in drei Bereichen. Augenöffnen E: 4 spontan, 3 auf Geräusch oder Ansprache, 2 auf Druck, 1 keine. Verbale Reaktion V: 5 orientiert, 4 verwirrt, 3 unpassende Worte, 2 unverständliche Laute, 1 keine. Motorik M: 6 befolgt Aufforderungen, 5 gezielte Abwehr, 4 normale Beugung (Wegziehen), 3 abnorme Beugung, 2 Streckung, 1 keine. Die Summe reicht von 3 bis 15. Nach einem Schädel-Hirn-Trauma gelten 13–15 meist als leicht, 9–12 als mittelschwer und 3–8 als schwer.

Jeden Bereich bewerten

E: öffnet die Augen spontan → 4
V: spricht in Sätzen, ist aber verwirrt → 4
M: führt eine Hand zur Druckstelle (gezielte Abwehr) → 5

Addieren

GCS = 4 + 4 + 5 = 13

Schweregrad

GCS 13 → leicht

Antwort

leicht
6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: beruhigend

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: einen rosigen Körper mit blauen Händen und Füßen → 1
Puls: 150/min → 2
Grimassieren: ein Grimassieren bei Stimulation → 1
Aktivität: etwas Beugung der Arme und Beine → 1
Atmung: gute Atmung mit kräftigem Schreien → 2

Addieren

APGAR = 1 + 2 + 1 + 1 + 2 = 7

Interpretation

7 → beruhigend

Antwort

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

Antwort: B · Tätigkeiten wie Waschen und Anziehen im Sitzen erledigen und Aktivitäten einteilen

Warum das die Antwort ist

Planung und Einteilung, Tätigkeiten im Sitzen, häufig benutzte Dinge in Reichweite und Ausatmen während der Anstrengung verringern die Atemnot. Völlige Inaktivität verschlechtert den Trainingszustand, daher wird Aktivität im Rahmen der Grenzen gefördert.

Antwort

B · Tätigkeiten wie Waschen und Anziehen im Sitzen erledigen und Aktivitäten einteilen
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: B · Der INR liegt möglicherweise unter dem höheren Zielwert dieses Patienten, daher prüfen und melden

Warum das die Antwort ist

Mechanische Herzklappen, besonders in Mitralposition, erfordern oft einen höheren INR-Zielwert (zum Beispiel 2,5–3,5, je nach Klappentyp und Risikofaktoren). Ein INR von 2,2 kann subtherapeutisch sein und das Risiko einer Klappenthrombose und eines Schlaganfalls erhöhen. Die Pflegekraft prüft den dokumentierten Zielwert und informiert die verordnende Person. DOAK werden bei mechanischen Klappen nicht eingesetzt.

Antwort

B · Der INR liegt möglicherweise unter dem höheren Zielwert dieses Patienten, daher prüfen und melden

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