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
Hb149 g/LSaO₂98%PaO₂106 mmHgCaO₂?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient hat Hb 149 g/L, SaO₂ 98 % und PaO₂ 106 mmHg (14,1 kPa). Bestimme den arteriellen Sauerstoffgehalt CaO₂ = 1,34 × Hb (g/dL) × SaO₂ + 0,003 × PaO₂ (mmHg) in mL O₂/dL.

Hb 149 g/LSaO₂ 98%PaO₂ 106 mmHg (14,1 kPa)
CaO₂ = mL/dL
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
Hb169 g/LSaO₂88%PaO₂55 mmHgCaO₂mL/dL× CO7,2 L/minDO₂?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient hat Hb 169 g/L, SaO₂ 88 %, PaO₂ 55 mmHg (7,3 kPa) und ein Herzzeitvolumen von 7,2 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 169 g/LSaO₂ 88%PaO₂ 55 mmHg (7,3 kPa)CO 7,2 L/min
DO₂ = mL/min
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel

Ein Übungsgas zeigt eine metabolische Azidose mit HCO₃⁻ 12 mmol/L. Bestimme mit der Winter-Formel den erwarteten PaCO₂ (die Mitte des Bereichs) in mmHg.

HCO₃⁻ 12 mmol/L
PaCO₂ = mmHg
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer

Ein Übungsgas, auf Meereshöhe bei 35 % Sauerstoff entnommen, zeigt PaO₂ 67 mmHg (8,9 kPa) und PaCO₂ 47 mmHg (6,3 kPa). Bestimme mit PAO₂ = FiO₂·(760 − 47) − PaCO₂/0,8 den A–a-Gradient.

FiO₂ 35%PaO₂ 67 mmHg (8,9 kPa)PaCO₂ 47 mmHg (6,3 kPa)
A–a-Gradient = mmHg
5.Klinische Assessment-ScoresMittel
H? / 25+D? / 15+Aid? / 30+IV? / 20+G? / 20+MS? / 15Σ?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Übungspatient wird mit der Morse-Sturzskala beurteilt: Sturz in den letzten 3 Monaten: nein; Nebendiagnose: ja; Gehhilfe: Krücken, Gehstock oder Rollator; i.v. Therapie oder Venenverweilkanüle mit Verschluss: nein; Gang: schwach; mentaler Status: überschätzt sich oder vergisst Grenzen. Bestimme die Morse-Summe MFS.

0–125
MFS =
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 25/min, SpO₂ 97 % unter zusätzlichem Sauerstoff, Blutdruck 112/68 mmHg, Puls 48/min, nicht ansprechbar, Temperatur 37,9 °C. In welche klinische Risikogruppe fällt der Patient? Klicke darauf.

RR 25SpO₂ 97%O₂SBP 112HR 48UT 37,9 °C
  1. 1niedrig
  2. 2niedrig bis mittel
  3. 3mittel
  4. 4hoch
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungMittel

Der Knöchel-Arm-Index (ABI) eines Patienten beträgt 0,6. Worauf weist das hin?

  1. AEine tiefe Venenthrombose
  2. BEine relevante periphere arterielle Verschlusskrankheit
  3. CEine normale Durchblutung der Beine
  4. DSteife, verkalkte Arterien, die falsch hohe Werte ergeben
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Ein älterer Patient mit drei Rippenfrakturen atmet flach und weigert sich wegen der Schmerzen zu husten. Welche Maßnahme hat Priorität?

  1. ADen Patienten flach und ruhig im Bett liegen lassen, bis der Schmerz nachlässt
  2. BDen Brustkorb mit Binden fest bandagieren, damit sich die Rippen nicht bewegen
  3. CSchmerzmittel zurückhalten, um die Atmung nicht zu dämpfen
  4. DWirksame Schmerztherapie, damit er tief atmen und husten kann

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: CaO₂ = 19,88 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

149 g/L = 14,9 g/dL

Gebundener Sauerstoff

1,34·14,9·0,98 = 19,57 mL/dL

Gelöster Sauerstoff

0,003·106 = 0,318 mL/dL

Sauerstoffgehalt

CaO₂ = 19,57 + 0,318 = 19,88 mL/dL

Antwort

CaO₂ = 19,88 mL/dL
2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: DO₂ = 1447 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

169 g/L = 16,9 g/dL
CaO₂ = 1,34·16,9·0,88 + 0,003·55 = 20,09 mL/dL

Sauerstoffangebot

DO₂ = 20,09·7,2·10 = 1447 mL/min

Antwort

DO₂ = 1447 mL/min

Ein normaler Ruhewert beim Erwachsenen liegt bei etwa 1000 mL/min.

3.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: PaCO₂ = 26 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 = 1,5·12 + 8 = 26 mmHg
Wurfweite: 24–28 mmHg

Antwort

PaCO₂ = 26 mmHg
4.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: A–a-Gradient = 123,8 mmHg

Abgeleitete Werte: Die berechnete Serumosmolalität ist 2·Na⁺ + Glukose + Harnstoff, alle Werte in mmol/L (2·Na⁺ + Glukose/18 + BUN/2,8 mit Glukose und BUN in mg/dL); normal sind etwa 275–295 mOsm/kg. Der P/F-Quotient ist PaO₂ geteilt durch FiO₂ als Bruch. Der alveoläre Sauerstoffdruck ist auf Meereshöhe PAO₂ = FiO₂·(760 − 47) − PaCO₂/0,8 mmHg, und der A–a-Gradient ist PAO₂ − PaO₂.

Alveolärer Sauerstoff

PAO₂ = 0,35·713 − 47/0,8 = 249,5 − 58,75 = 190,8 mmHg

Gradient

A–a = 190,8 − 67 = 123,8 mmHg

Antwort

A–a-Gradient = 123,8 mmHg
5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: MFS = 55

Morse-Sturzskala: sechs Items. Sturz in der Vorgeschichte: nein 0, ja 25. Nebendiagnose: nein 0, ja 15. Gehhilfe: keine, Bettruhe oder Hilfe durch Pflegekraft 0; Krücken, Gehstock oder Rollator 15; Festhalten an Möbeln 30. I.v. Therapie oder Venenverweilkanüle mit Verschluss: nein 0, ja 20. Gang: normal, Bettruhe oder Rollstuhl 0; schwach 10; beeinträchtigt 20. Mentaler Status: kennt die eigenen Grenzen 0; überschätzt sich oder vergisst Grenzen 15. Die Summe reicht von 0 bis 125. Die Risikogrenzen unterscheiden sich zwischen den Kliniken; ein gängiger Satz ist 0–24 niedrig, 25–44 mittel und 45 oder mehr hoch.

Jedes Item bewerten

Sturz in den letzten 3 Monaten: nein → 0
Nebendiagnose: ja → 15
Gehhilfe: Krücken, Gehstock oder Rollator → 15
i.v. Therapie oder Venenverweilkanüle mit Verschluss: nein → 0
Gang: schwach → 10
mentaler Status: überschätzt sich oder vergisst Grenzen → 15

Addieren

Morse-Summe = 0 + 15 + 15 + 0 + 10 + 15 = 55

Antwort

MFS = 55
6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: hoch

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 25/min → 3
SpO₂ 97% → 0
unter Sauerstoff → 2
SBP 112 mmHg → 0
HR 48/min → 1
nicht ansprechbar (U) → 3
T 37,9 °C → 0

Summe und rote Werte

NEWS2 = 3 + 0 + 2 + 0 + 1 + 3 + 0 = 9
Mindestens ein Parameter ergibt 3.

Risikogruppe

hoch

Antwort

hoch

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

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

Antwort: B · Eine relevante periphere arterielle Verschlusskrankheit

Warum das die Antwort ist

Ein ABI von etwa 1,0–1,3 ist normal, unter 0,9 zeigt er eine periphere arterielle Verschlusskrankheit an; niedrigere Werte bedeuten eine schwerere Erkrankung. Ein Wert über etwa 1,3 spricht für verkalkte, nicht komprimierbare Gefäße, wie sie bei Diabetes häufig sind, und ist unzuverlässig.

Antwort

B · Eine relevante periphere arterielle Verschlusskrankheit
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: D · Wirksame Schmerztherapie, damit er tief atmen und husten kann

Warum das die Antwort ist

Schmerzen durch Rippenfrakturen führen zu flacher Atmung und schlechtem Abhusten, was Atelektasen und Pneumonie nach sich zieht, besonders bei älteren Menschen. Entscheidend sind gute Analgesie (manchmal Regionalanästhesie), tiefes Atmen, unterstütztes Husten und frühe Mobilisation. Ein Thoraxverband schränkt die Atmung ein und wird nicht verwendet.

Antwort

D · Wirksame Schmerztherapie, damit er tief atmen und husten kann

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