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
950psiHf = 3,14 L/psi10 L/minRestdruck 200 psit = ? min

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Eine Sauerstoffflasche der Größe H (Faktor 3,14 L/psi) zeigt 950 psi und läuft mit 10 L/min. Wie viele Minuten t hält sie bei einem sicheren Restdruck von 200 psi? Runde auf ganze Minuten ab.

950 psif = 3,14 L/psi10 L/min200 psi
t = min
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
SpO₂ 97% · FiO₂ 0,5ROX = ?RR 18/minROX = (SpO₂/FiO₂)/RR

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient unter High-Flow-Sauerstoff über die Nase hat SpO₂ 97 % bei FiO₂ 0,5 und eine Atemfrequenz von 18/min. Bestimme den ROX-Index ROX = (SpO₂/FiO₂)/AF, mit SpO₂ in Prozent und FiO₂ als Bruchteil. Runde auf zwei Dezimalstellen.

SpO₂ 97%FiO₂ 0,5RR 18/min
ROX =
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel
pH7,357,457,49PaCO₂mmHg354523HCO₃⁻mmol/L222617nicht kompensiertteilkompensiertvollständig kompensiert

Eine arterielle Übungs-Blutgasanalyse zeigt pH 7,49, PaCO₂ 23 mmHg (3,1 kPa) und HCO₃⁻ 17 mmol/L. Die primäre Störung ist respiratorische Alkalose. Wie weit ist sie kompensiert? Klicke deine Antwort an.

pH 7,49PaCO₂ 23 mmHg (3,1 kPa)HCO₃⁻ 17 mmol/L
  1. 1nicht kompensiert
  2. 2teilkompensiert
  3. 3vollständig kompensiert
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer

Ein Übungsgas, auf Meereshöhe bei 50 % Sauerstoff entnommen, zeigt PaO₂ 60 mmHg (8,0 kPa) und PaCO₂ 50 mmHg (6,7 kPa). Bestimme mit PAO₂ = FiO₂·(760 − 47) − PaCO₂/0,8 den A–a-Gradient.

FiO₂ 50%PaO₂ 60 mmHg (8,0 kPa)PaCO₂ 50 mmHg (6,7 kPa)
A–a-Gradient = mmHg
5.Klinische Assessment-ScoresMittel
11865SBPDBPmmHgHR 135/min · SI = ?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient hat einen Puls von 135/min und einen Blutdruck von 118/65 mmHg. Bestimme den Schockindex SI = HF/RRsys. Runde auf zwei Dezimalstellen.

HR 135/minBP 118/65 mmHg
SI =
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 18/min, SpO₂ 91 % unter Raumluft, Blutdruck 112/68 mmHg, Puls 76/min, wach, Temperatur 35,5 °C. In welche klinische Risikogruppe fällt der Patient? Klicke darauf.

RR 18SpO₂ 91%LuftSBP 112HR 76AT 35,5 °C
  1. 1niedrig
  2. 2niedrig bis mittel
  3. 3mittel
  4. 4hoch
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungMittel

Ein Patient hat am frühen Morgen in Ruhe Brustschmerzen mit einer kurzen ST-Hebung, die sich zurückbildet. Später zeigen sich die Koronararterien frei. Welche Erkrankung ist am wahrscheinlichsten?

  1. AAortenklappenstenose
  2. BVasospastische Angina (Prinzmetal-Angina)
  3. CStabile Belastungsangina durch einen festen Plaque
  4. DAkute Perikarditis
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Ein Patient, der wegen Lungentuberkulose behandelt wird, lässt wiederholt Dosen aus und hört auf, wenn er sich besser fühlt. Welche Strategie ist am wirksamsten?

  1. ADirekt überwachte Therapie mit Unterstützung bei Hindernissen für die Therapietreue
  2. BDie Behandlung beenden, da sie bei diesem Patienten offensichtlich nicht wirkt
  3. CAuf ein einzelnes Medikament umstellen, um es einfacher zu machen
  4. DDie Dosis an den Tagen verdoppeln, an denen der Patient an die Einnahme denkt

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: t = 235 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

(950 − 200)·3,14 = 2355 L

Duration

2355/10 = 235,5 min → t = 235 min

Antwort

t = 235 min

Das sind etwa 3 h 55 min.

2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: ROX = 10,78

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.

SpO₂/FiO₂

97/0,5 = 194

ROX

ROX = 194/18 = 10,78

Antwort

ROX = 10,78

Bei oder über 4,88, ein Wert, der in Studien mit dem Erfolg der High-Flow-Sauerstofftherapie in Verbindung gebracht wurde.

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 7,49: Alkalämie (über 7,45)
PaCO₂ 23 mmHg: niedrig (35–45)
HCO₃⁻ 17 mmol/L: niedrig (22–26)

Kompensation

teilkompensiert

Antwort

teilkompensiert
4.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: A–a-Gradient = 234 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 = 0,5·713 − 50/0,8 = 356,5 − 62,5 = 294 mmHg

Gradient

A–a = 294 − 60 = 234 mmHg

Antwort

A–a-Gradient = 234 mmHg
5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: SI = 1,14

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 = 135/118 = 1,144 ≈ 1,14

Antwort

SI = 1,14

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

6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: niedrig bis 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 18/min → 0
SpO₂ 91% → 3
unter Raumluft → 0
SBP 112 mmHg → 0
HR 76/min → 0
wach (A) → 0
T 35,5 °C → 1

Summe und rote Werte

NEWS2 = 0 + 3 + 0 + 0 + 0 + 0 + 1 = 4
Mindestens ein Parameter ergibt 3.

Risikogruppe

niedrig bis mittel

Antwort

niedrig bis mittel

Ein einzelner Wert von 3 erfordert eine dringende Beurteilung, auch wenn die Summe niedrig ist.

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

Antwort: B · Vasospastische Angina (Prinzmetal-Angina)

Warum das die Antwort ist

Die vasospastische Angina entsteht durch einen vorübergehenden Krampf einer Koronararterie, oft in Ruhe oder nachts, mit flüchtiger ST-Hebung. Sie spricht auf Calciumkanalblocker und Nitrate an. Auslöser sind unter anderem Rauchen, Kälte und Kokain.

Antwort

B · Vasospastische Angina (Prinzmetal-Angina)
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: A · Direkt überwachte Therapie mit Unterstützung bei Hindernissen für die Therapietreue

Warum das die Antwort ist

Die direkt überwachte Therapie (DOT), bei der eine Fachkraft jede Einnahme beobachtet, plus Hilfe bei praktischen und sozialen Hindernissen verbessert den Behandlungsabschluss und verringert multiresistente Tuberkulose. Eine Monotherapie oder eine unterbrochene Behandlung fördert Resistenzen.

Antwort

A · Direkt überwachte Therapie mit Unterstützung bei Hindernissen für die Therapietreue

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