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
Hb80 g/LSaO₂91%PaO₂62 mmHgCaO₂?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient hat Hb 80 g/L, SaO₂ 91 % und PaO₂ 62 mmHg (8,3 kPa). Bestimme den arteriellen Sauerstoffgehalt CaO₂ = 1,34 × Hb (g/dL) × SaO₂ + 0,003 × PaO₂ (mmHg) in mL O₂/dL.

Hb 80 g/LSaO₂ 91%PaO₂ 62 mmHg (8,3 kPa)
CaO₂ = mL/dL
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
PaO₂ 7,3 kPa · FiO₂ 0,4 · PEEP 00100200300400500P/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 7,3 kPa unter 40 % Sauerstoff über eine Gesichtsmaske, ohne PEEP oder CPAP. Stufe den Schweregrad des ARDS nach der Berlin-Definition ein. Klicke auf deine Antwort.

PaO₂ 7,3 kPaFiO₂ 40%PEEP 0 cmH₂O
  1. 1über 300: kein ARDS-Grad
  2. 2leicht
  3. 3mittelschwer
  4. 4schwer
  5. 5nicht einstufbar: PEEP unter 5
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel
pH7,357,457,30PaCO₂mmHg354521HCO₃⁻mmol/L222610nicht kompensiertteilkompensiertvollständig kompensiert

Eine arterielle Übungs-Blutgasanalyse zeigt pH 7,30, PaCO₂ 21 mmHg (2,8 kPa) und HCO₃⁻ 10 mmol/L. Die primäre Störung ist metabolische Azidose. Wie weit ist sie kompensiert? Klicke deine Antwort an.

pH 7,30PaCO₂ 21 mmHg (2,8 kPa)HCO₃⁻ 10 mmol/L
  1. 1nicht kompensiert
  2. 2teilkompensiert
  3. 3vollständig kompensiert
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer
pH7,357,457,23PaCO₂mmHg354581HCO₃⁻mmol/L222633akutenchronischenakut auf chronisch

Ein Übungsgas zeigt eine respiratorische Azidose: pH 7,23, PaCO₂ 81 mmHg (10,8 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 7,23PaCO₂ 81 mmHg (10,8 kPa)HCO₃⁻ 33 mmol/L
  1. 1akuten
  2. 2chronischen
  3. 3akut auf chronisch
5.Klinische Assessment-ScoresMittel
E1 / 4+V3 / 5+M? / 6GCS 6?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Eine Übungsakte verzeichnet einen GCS von 6 mit E1 und V3. Welcher motorische Wert M wurde erfasst, und welche Reaktion beschreibt er? Gib die Zahl an.

GCS 6E1V3
M =
6.Klinische Assessment-ScoresSchwer
UntergewichtNormalgewichtÜbergewichtAdipositas Grad IAdipositas Grad IIAdipositas Grad III

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Erwachsener wiegt 76 kg und ist 161 cm groß. Berechne den BMI und klicke auf die WHO-Gewichtskategorie.

76 kg161 cm
  1. 1Untergewicht
  2. 2Normalgewicht
  3. 3Übergewicht
  4. 4Adipositas Grad I
  5. 5Adipositas Grad II
  6. 6Adipositas Grad III
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungMittel

Ein Patient mit peripherer arterieller Verschlusskrankheit hat nachts Beinschmerzen. Welche Lagerung kann sie lindern?

  1. ADie Beine auf Kissen über Herzhöhe hochlagern
  2. BDie Beine mit Kompressionsbinden umwickeln
  3. CEine Wärmflasche direkt auf die Füße legen
  4. DDie Beine seitlich über die Bettkante hängen lassen
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Ein Patient mit Pneumonie hat eine Herzfrequenz von 118/min, einen Blutdruck von 86/50 mmHg, eine AF von 28/min und ein hohes Laktat. Eine Sepsis wird erkannt. Welche Maßnahme darf nicht verzögert werden?

  1. AOrale Antibiotika geben und am nächsten Tag neu einschätzen
  2. BVor der Wahl des Antibiotikums auf das Ergebnis der Sputumkultur warten
  3. CMit Flüssigkeit warten, bis ein Thoraxröntgen befundet ist
  4. DBlutkulturen abnehmen und innerhalb der ersten Stunde intravenöse Antibiotika geben

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: CaO₂ = 9,941 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

80 g/L = 8 g/dL

Gebundener Sauerstoff

1,34·8·0,91 = 9,755 mL/dL

Gelöster Sauerstoff

0,003·62 = 0,186 mL/dL

Sauerstoffgehalt

CaO₂ = 9,755 + 0,186 = 9,941 mL/dL

Antwort

CaO₂ = 9,941 mL/dL
2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: nicht einstufbar: PEEP unter 5

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 0 < 5 cmH₂O

PaO₂ in mmHg

7,3·7,5 = 54,75 mmHg

P/F-Quotient

P/F = 54,75/0,4 = 136,9 mmHg

Berlin-Schweregrad

nicht einstufbar: PEEP unter 5

Antwort

nicht einstufbar: PEEP unter 5
3.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: teilkompensiert

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 7,30: Azidämie (unter 7,35)
PaCO₂ 21 mmHg: niedrig (35–45)
HCO₃⁻ 10 mmol/L: niedrig (22–26)

Kompensation

teilkompensiert

Antwort

teilkompensiert
4.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: akut auf chronisch

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 + 1·4,1 = 28,1 mmol/L
chronischen: 24 + 3,5·4,1 = 38,35 mmol/L

Vergleichen

gemessen: 33 mmol/L → akut auf chronisch

Antwort

akut auf chronisch
5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: M = 2

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.

Motorischer Wert

M = 6 − 1 − 3 = 2
M2: Streckung der Arme und Beine (abnorme Streckung)

Antwort

M = 2
6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: Übergewicht

Body-Mass-Index: BMI = Gewicht (kg)/Körpergröße (m)², wobei die Körpergröße zuerst in Meter umgerechnet wird. Mit Pfund und Zoll gilt BMI = 703 × Gewicht (lb)/Körpergröße (in)². WHO-Kategorien für Erwachsene: unter 18,5 Untergewicht, 18,5–24,9 Normalgewicht, 25,0–29,9 Übergewicht, 30,0–34,9 Adipositas Grad I, 35,0–39,9 Adipositas Grad II und 40 oder mehr Adipositas Grad III.

BMI

BMI = 76/1,61² = 29,32

Kategorie

Übergewicht

Antwort

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

Antwort: D · Die Beine seitlich über die Bettkante hängen lassen

Warum das die Antwort ist

Ischämischer Ruheschmerz lässt sich oft durch Tieflagerung der Beine lindern, die den arteriellen Fluss durch die Schwerkraft verbessert. Hochlagerung verschlimmert die Ischämie. Kompression ist bei bedeutsamer arterieller Erkrankung kontraindiziert, und direkte Wärme kann gefühllose, ischämische Haut verbrennen.

Antwort

D · Die Beine seitlich über die Bettkante hängen lassen
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: D · Blutkulturen abnehmen und innerhalb der ersten Stunde intravenöse Antibiotika geben

Warum das die Antwort ist

Bei Sepsis mit Schock werden Blutkulturen, intravenöse Antibiotika innerhalb der ersten Stunde, intravenöse Flüssigkeit, Laktatmessung, Sauerstoff bei Hypoxie und die Überwachung der Urinausscheidung gemeinsam begonnen. Die Blutkulturen dürfen die Antibiotika nicht verzögern. Eine anhaltende Hypotonie kann Vasopressoren auf der Intensivstation erfordern.

Antwort

D · Blutkulturen abnehmen und innerhalb der ersten Stunde intravenöse Antibiotika geben

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