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
850psiEf = 0,28 L/psi6 L/minRestdruck 200 psit = ? min

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Eine Sauerstoffflasche der Größe E (Faktor 0,28 L/psi) zeigt 850 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.

850 psif = 0,28 L/psi6 L/min200 psi
t = min
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
Hb129 g/LSaO₂98%PaO₂101 mmHgCaO₂mL/dL× CO4,6 L/minDO₂?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient hat Hb 129 g/L, SaO₂ 98 %, PaO₂ 101 mmHg (13,5 kPa) und ein Herzzeitvolumen von 4,6 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 129 g/LSaO₂ 98%PaO₂ 101 mmHg (13,5 kPa)CO 4,6 L/min
DO₂ = mL/min
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel
pH7,357,457,42PaCO₂mmHg354530HCO₃⁻mmol/L222619nicht kompensiertteilkompensiertvollständig kompensiert

Eine arterielle Übungs-Blutgasanalyse zeigt pH 7,42, PaCO₂ 30 mmHg (4,0 kPa) und HCO₃⁻ 19 mmol/L. Die primäre Störung ist respiratorische Alkalose. Wie weit ist sie kompensiert? Klicke deine Antwort an.

pH 7,42PaCO₂ 30 mmHg (4,0 kPa)HCO₃⁻ 19 mmol/L
  1. 1nicht kompensiert
  2. 2teilkompensiert
  3. 3vollständig kompensiert
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer

Ein Übungsgas zeigt eine metabolische Alkalose mit HCO₃⁻ 46 mmol/L. Bestimme mit dem erwarteten PaCO₂ = 0,7·HCO₃⁻ + 21 den erwarteten PaCO₂.

HCO₃⁻ 46 mmol/L
PaCO₂ = mmHg
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: vollständig eingeschränkt; Feuchtigkeit: meist feucht; Aktivität: geht gelegentlich; Mobilität: leicht eingeschränkt; Ernährung: ausgezeichnet; Reibung und Scherkräfte: kein erkennbares 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 30/min, SpO₂ 99 % unter zusätzlichem Sauerstoff, Blutdruck 118/70 mmHg, Puls 70/min, wach, Temperatur 36,6 °C. In welche klinische Risikogruppe fällt der Patient? Klicke darauf.

RR 30SpO₂ 99%O₂SBP 118HR 70AT 36,6 °C
  1. 1niedrig
  2. 2niedrig bis mittel
  3. 3mittel
  4. 4hoch
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungMittel

Warum ist ein erhöhtes Serumlaktat bei einem Patienten im Schock besorgniserregend?

  1. AEs zeigt nur, dass der Patient in der letzten Stunde eine große Mahlzeit gegessen hat
  2. BEs bedeutet, dass die Nieren stärker als normal arbeiten, um Flüssigkeit auszuscheiden
  3. CEs spricht dafür, dass den Geweben Sauerstoff fehlt und sie anaerob verstoffwechseln
  4. DEs bestätigt, dass eine bakterielle Infektion vorliegt
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Ein Patient unter einer Infusion mit unfraktioniertem Heparin hat Nasenbluten, das nicht aufhört, und die aPTT liegt weit über dem Zielbereich. Was ist die angemessenste Maßnahme?

  1. ADie Infusion erhöhen, da sich die aPTT einpendeln wird
  2. BVitamin K geben und die Infusion mit etwas niedrigerer Rate fortsetzen
  3. CDie Infusion stoppen, die verordnende Ärztin informieren und mit Protamin rechnen
  4. DDie Infusion mit derselben Rate fortsetzen und die Nase fest tamponieren

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: t = 30 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

(850 − 200)·0,28 = 182 L

Duration

182/6 = 30,33 min → t = 30 min

Antwort

t = 30 min
2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: DO₂ = 793,2 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

129 g/L = 12,9 g/dL
CaO₂ = 1,34·12,9·0,98 + 0,003·101 = 17,24 mL/dL

Sauerstoffangebot

DO₂ = 17,24·4,6·10 = 793,2 mL/min

Antwort

DO₂ = 793,2 mL/min

Ein normaler Ruhewert beim Erwachsenen liegt bei etwa 1000 mL/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 7,42: innerhalb von 7,35–7,45
PaCO₂ 30 mmHg: niedrig (35–45)
HCO₃⁻ 19 mmol/L: niedrig (22–26)

Kompensation

vollständig kompensiert

Antwort

vollständig kompensiert
4.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: PaCO₂ = 53,2 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

0,7·46 + 21 = 53,2 mmHg

Antwort

PaCO₂ = 53,2 mmHg

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

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: vollständig eingeschränkt → 1
Feuchtigkeit: meist feucht → 2
Aktivität: geht gelegentlich → 3
Mobilität: leicht eingeschränkt → 3
Ernährung: ausgezeichnet → 4
Reibung und Scherkräfte: kein erkennbares Problem → 3

Addieren

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

Antwort

B = 16
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 30/min → 3
SpO₂ 99% → 0
unter Sauerstoff → 2
SBP 118 mmHg → 0
HR 70/min → 0
wach (A) → 0
T 36,6 °C → 0

Summe und rote Werte

NEWS2 = 3 + 0 + 2 + 0 + 0 + 0 + 0 = 5
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: C · Es spricht dafür, dass den Geweben Sauerstoff fehlt und sie anaerob verstoffwechseln

Warum das die Antwort ist

Bei schlechter Gewebedurchblutung stellen die Zellen auf anaeroben Stoffwechsel um und bilden Laktat. Ein erhöhtes Laktat ist ein Marker für Gewebeminderdurchblutung und Schweregrad bei Sepsis und Schock. Wiederholte Messungen zeigen, ob die Behandlung wirkt.

Antwort

C · Es spricht dafür, dass den Geweben Sauerstoff fehlt und sie anaerob verstoffwechseln
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: C · Die Infusion stoppen, die verordnende Ärztin informieren und mit Protamin rechnen

Warum das die Antwort ist

Bei Blutung und hoher aPTT wird die Heparininfusion sofort gestoppt und die verordnende Ärztin informiert. Da die Wirkung von Heparin innerhalb von Stunden nachlässt, genügt das Stoppen oft, aber Protaminsulfat kann sie aufheben. Vitamin K hebt die Wirkung von Warfarin auf, nicht die von Heparin.

Antwort

C · Die Infusion stoppen, die verordnende Ärztin informieren und mit Protamin rechnen

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