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
Hb116 g/LSaO₂98%PaO₂107 mmHgCaO₂?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient hat Hb 116 g/L, SaO₂ 98 % und PaO₂ 107 mmHg (14,3 kPa). Bestimme den arteriellen Sauerstoffgehalt CaO₂ = 1,34 × Hb (g/dL) × SaO₂ + 0,003 × PaO₂ (mmHg) in mL O₂/dL.

Hb 116 g/LSaO₂ 98%PaO₂ 107 mmHg (14,3 kPa)
CaO₂ = mL/dL
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
106 bar3 L8 L/min20 bart = ? min

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Eine Flasche mit einem Wasservolumen von 3 L ist auf 106 bar gefüllt und läuft mit 8 L/min. Das Gasvolumen entspricht etwa dem Wasservolumen × dem Druck. In dieser Übung wird die Flasche bei 20 bar gewechselt. Nach wie vielen Minuten t muss sie gewechselt werden? Runde auf ganze Minuten ab.

3 L106 bar8 L/min20 bar
t = min
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel

Ein Übungsgas zeigt eine metabolische Azidose mit HCO₃⁻ 10 mmol/L. Bestimme mit der Winter-Formel den erwarteten PaCO₂ (die Mitte des Bereichs) in mmHg.

HCO₃⁻ 10 mmol/L
PaCO₂ = mmHg
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer
pH7,357,457,29PaCO₂mmHg354528HCO₃⁻mmol/L222613angemessene Kompensationzusätzliche respiratorische Azidosezusätzliche respiratorische Alkalose

Ein Übungsgas zeigt eine metabolische Azidose: pH 7,29, PaCO₂ 28 mmHg (3,7 kPa), HCO₃⁻ 13 mmol/L. Vergleiche den gemessenen PaCO₂ mit der Winter-Formel. Klicke deine Interpretation an.

pH 7,29PaCO₂ 28 mmHg (3,7 kPa)HCO₃⁻ 13 mmol/L
  1. 1angemessene Kompensation
  2. 2zusätzliche respiratorische Azidose
  3. 3zusätzliche respiratorische Alkalose
5.Klinische Assessment-ScoresMittel
8052SBPDBPmmHgHR 89/min · SI = ?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient hat einen Puls von 89/min und einen Blutdruck von 80/52 mmHg. Bestimme den Schockindex SI = HF/RRsys. Runde auf zwei Dezimalstellen.

HR 89/minBP 80/52 mmHg
SI =
6.Klinische Assessment-ScoresSchwer
87?SBPDBPmmHgMAP = 65

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Das Team strebt einen mittleren arteriellen Druck von mindestens 65 mmHg an. Der systolische Druck eines Patienten beträgt 87 mmHg. Wie niedrig darf der diastolische Druck DBP mit MAP = (RRsys + 2·RRdia)/3 höchstens sein, damit der MAP noch 65 mmHg ergibt?

MAP 65 mmHgSBP 87 mmHg
DBP = mmHg
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungMittel

Welcher Rat wird nach einer Krampfaderoperation üblicherweise gegeben?

  1. AZwei Wochen mit herabhängenden Beinen im Bett bleiben
  2. BDie Kompressionsstrümpfe wie empfohlen tragen und regelmäßig gehen
  3. CLange stillstehen, damit die Venen heilen
  4. DBis die Blutergüsse verschwunden sind, gar nicht gehen
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Der Monitor eines Patienten mit permanentem Herzschrittmacher zeigt Stimulationsspikes, aber keinem folgt ein QRS-Komplex. Was bedeutet das?

  1. ANormale Schrittmacherfunktion
  2. BVorhofflimmern
  3. CExitblock (fehlende Stimulationsantwort)
  4. DWahrnehmungsfehler (Undersensing)

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: CaO₂ = 15,55 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

116 g/L = 11,6 g/dL

Gebundener Sauerstoff

1,34·11,6·0,98 = 15,23 mL/dL

Gelöster Sauerstoff

0,003·107 = 0,321 mL/dL

Sauerstoffgehalt

CaO₂ = 15,23 + 0,321 = 15,55 mL/dL

Antwort

CaO₂ = 15,55 mL/dL
2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: t = 32 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).

Nutzbares Gas

3·(106 − 20) = 258 L

Duration

258/8 = 32,25 min → t = 32 min

Antwort

t = 32 min
3.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: PaCO₂ = 23 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 = 1,5·10 + 8 = 23 mmHg
Wurfweite: 21–25 mmHg

Antwort

PaCO₂ = 23 mmHg
4.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: angemessene Kompensation

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

1,5·13 + 8 = 27,5 → 25,5–29,5 mmHg

Vergleichen

gemessen: 28 mmHg → angemessene Kompensation

Antwort

angemessene Kompensation
5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: SI = 1,11

Blutdruckwerte: Pulsdruck PP = RRsys − RRdia. Mittlerer arterieller Druck MAP ≈ (RRsys + 2·RRdia)/3 = RRdia + PP/3; diese Schätzung beruht darauf, dass das Herz bei normaler Herzfrequenz etwa zwei Drittel jedes Herzzyklus in der Diastole verbringt (bei hoher Herzfrequenz ist sie ungenauer). Ein MAP von mindestens etwa 65 mmHg ist ein übliches Ziel für die Organdurchblutung. Der Schockindex SI = Herzfrequenz/RRsys liegt normalerweise bei etwa 0,5–0,7; ein Wert über etwa 1 ist ein Warnzeichen für einen Schock.

Schockindex

SI = 89/80 = 1,113 ≈ 1,11

Antwort

SI = 1,11

1 oder mehr: ein Warnzeichen für einen Schock in diesem Übungsfall.

6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: DBP = 54 mmHg

Blutdruckwerte: Pulsdruck PP = RRsys − RRdia. Mittlerer arterieller Druck MAP ≈ (RRsys + 2·RRdia)/3 = RRdia + PP/3; diese Schätzung beruht darauf, dass das Herz bei normaler Herzfrequenz etwa zwei Drittel jedes Herzzyklus in der Diastole verbringt (bei hoher Herzfrequenz ist sie ungenauer). Ein MAP von mindestens etwa 65 mmHg ist ein übliches Ziel für die Organdurchblutung. Der Schockindex SI = Herzfrequenz/RRsys liegt normalerweise bei etwa 0,5–0,7; ein Wert über etwa 1 ist ein Warnzeichen für einen Schock.

Umstellen

DBP = (3·MAP − SBP)/2

Einsetzen

DBP = (3·65 − 87)/2 = 108/2 = 54 mmHg

Antwort

DBP = 54 mmHg
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: B · Die Kompressionsstrümpfe wie empfohlen tragen und regelmäßig gehen

Warum das die Antwort ist

Nach einer Krampfaderbehandlung werden Patienten ermutigt, regelmäßig zu gehen und die Kompression wie angewiesen zu tragen, um Blutergüsse, Schwellungen und das Thromboserisiko zu verringern. Sie vermeiden langes Stehen oder Sitzen und lagern die Beine in Ruhe hoch.

Antwort

B · Die Kompressionsstrümpfe wie empfohlen tragen und regelmäßig gehen
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: C · Exitblock (fehlende Stimulationsantwort)

Warum das die Antwort ist

Bei fehlender Stimulationsantwort (Loss of Capture) depolarisiert der Schrittmacherimpuls das Myokard nicht, sodass auf den Spike kein QRS-Komplex folgt. Ursachen sind unter anderem Sondendislokation, eine erhöhte Reizschwelle oder Batterieprobleme. Es kann eine Bradykardie oder Asystolie verursachen, daher wird der Patient eingeschätzt und das Team dringend informiert.

Antwort

C · Exitblock (fehlende Stimulationsantwort)

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