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
1150psiEf = 0,28 L/psi5 L/minRestdruck 200 psit = ? min

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Eine Sauerstoffflasche der Größe E (Faktor 0,28 L/psi) zeigt 1150 psi und läuft mit 5 L/min. Wie viele Minuten t hält sie bei einem sicheren Restdruck von 200 psi? Runde auf ganze Minuten ab.

1150 psif = 0,28 L/psi5 L/min200 psi
t = min
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
Hb86 g/LSaO₂93%PaO₂66 mmHgCaO₂mL/dL× CO3,2 L/minDO₂?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient hat Hb 86 g/L, SaO₂ 93 %, PaO₂ 66 mmHg (8,8 kPa) und ein Herzzeitvolumen von 3,2 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 86 g/LSaO₂ 93%PaO₂ 66 mmHg (8,8 kPa)CO 3,2 L/min
DO₂ = mL/min
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel

Übungswerte: Na⁺ 148 mmol/L, Glukose 17,1 mmol/L und Harnstoff 9,2 mmol/L. Berechne die Serumosmolalität Osm = 2·Na⁺ + Glukose + Harnstoff auf die nächste ganze Zahl.

Na⁺ 148 mmol/LGlukose 17,1 mmol/LHarnstoff 9,2 mmol/L
Osm = mOsm/kg
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer
pH7,357,457,31PaCO₂mmHg354533HCO₃⁻mmol/L222616zusätzliche Azidose mit normaler Lückereine Azidose mit großer Lückezusätzliche metabolische Alkalose

Ein Übungsgas zeigt pH 7,31, PaCO₂ 33 mmHg (4,4 kPa) und HCO₃⁻ 16 mmol/L, mit Na⁺ 143 und Cl⁻ 93 mmol/L. Klicke anhand der Anionenlücke und des Delta-Quotienten die beste Interpretation an.

pH 7,31PaCO₂ 33 mmHg (4,4 kPa)HCO₃⁻ 16 mmol/LNa⁺ 143 mmol/LCl⁻ 93 mmol/L
  1. 1zusätzliche Azidose mit normaler Lücke
  2. 2reine Azidose mit großer Lücke
  3. 3zusätzliche metabolische Alkalose
5.Klinische Assessment-ScoresMittel
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≥39,1

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Verwende die NEWS2-Tabelle (SpO₂-Skala 1) für diese Beobachtungen: Atemfrequenz 20/min, SpO₂ 98 % unter Raumluft, Blutdruck 100/60 mmHg, Puls 130/min, wach, Temperatur 35,5 °C. Wie hoch ist die NEWS2-Gesamtpunktzahl?

RR 20SpO₂ 98%LuftSBP 100HR 130AT 35,5 °C
NEWS2 =
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 16/min, SpO₂ 99 % unter zusätzlichem Sauerstoff, Blutdruck 136/82 mmHg, Puls 114/min, wach, Temperatur 37,8 °C. In welche klinische Risikogruppe fällt der Patient? Klicke darauf.

RR 16SpO₂ 99%O₂SBP 136HR 114AT 37,8 °C
  1. 1niedrig
  2. 2niedrig bis mittel
  3. 3mittel
  4. 4hoch
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungMittel

Welche Anweisung wird nach Einsetzen eines permanenten Herzschrittmachers in den ersten Wochen häufig gegeben?

  1. ASechs Wochen lang gar nicht duschen oder waschen
  2. BDen Arm sechs Monate oder länger in einer Schlinge völlig ruhigstellen
  3. CDen Arm auf dieser Seite nicht über Schulterhöhe heben
  4. DDie Wunde zweimal täglich kräftig massieren
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Eine Pflegekraft schult einen Patienten mit Herzinsuffizienz, der Ramipril und Spironolacton einnimmt. Welche Aussage zeigt, dass weitere Schulung nötig ist?

  1. A„Ich nehme statt normalem Salz einen Salzersatz.“
  2. B„Ich rufe an, wenn ich schnell zunehme oder mehr Atemnot bekomme.“
  3. C„Ich wiege mich jeden Morgen, nachdem ich auf der Toilette war.“
  4. D„Ich verzichte bei meinen Gelenkschmerzen auf Ibuprofen.“

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: t = 53 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

(1150 − 200)·0,28 = 266 L

Duration

266/5 = 53,2 min → t = 53 min

Antwort

t = 53 min
2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: DO₂ = 349,3 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

86 g/L = 8,6 g/dL
CaO₂ = 1,34·8,6·0,93 + 0,003·66 = 10,92 mL/dL

Sauerstoffangebot

DO₂ = 10,92·3,2·10 = 349,3 mL/min

Antwort

DO₂ = 349,3 mL/min

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

3.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: Osm = 322 mOsm/kg

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.

Berechnete Osmolalität

Osm = 2·148 + 17,1 + 9,2 = 322,3 ≈ 322 mOsm/kg

Antwort

Osm = 322 mOsm/kg
4.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: zusätzliche metabolische Alkalose

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.

Anionenlücke

AG = 143 − (93 + 16) = 34

Delta-Quotient

(34 − 12)/(24 − 16) = 2,75
zusätzliche metabolische Alkalose

Antwort

zusätzliche metabolische Alkalose
5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: NEWS2 = 5

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 20/min → 0
SpO₂ 98% → 0
unter Raumluft → 0
SBP 100 mmHg → 2
HR 130/min → 2
wach (A) → 0
T 35,5 °C → 1

Addieren

NEWS2 = 0 + 0 + 0 + 2 + 2 + 0 + 1 = 5

Antwort

NEWS2 = 5
6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: niedrig

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 16/min → 0
SpO₂ 99% → 0
unter Sauerstoff → 2
SBP 136 mmHg → 0
HR 114/min → 2
wach (A) → 0
T 37,8 °C → 0

Summe und rote Werte

NEWS2 = 0 + 0 + 2 + 0 + 2 + 0 + 0 = 4
Kein Parameter ergibt 3.

Risikogruppe

niedrig

Antwort

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

Antwort: C · Den Arm auf dieser Seite nicht über Schulterhöhe heben

Warum das die Antwort ist

Die Einschränkung der Armbewegung auf der Geräteseite für einige Wochen verringert das Risiko einer Elektrodendislokation. Patienten lernen außerdem, die Wunde auf Infektionszeichen zu beobachten, ihren Geräteausweis bei sich zu tragen und Hinweise zu Magneten und bestimmten medizinischen Untersuchungen zu befolgen.

Antwort

C · Den Arm auf dieser Seite nicht über Schulterhöhe heben
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: A · „Ich nehme statt normalem Salz einen Salzersatz.“

Warum das die Antwort ist

Viele Salzersatzmittel enthalten Kaliumchlorid. Zusammen mit einem ACE-Hemmer und Spironolacton, die beide das Kalium erhöhen, können sie eine gefährliche Hyperkaliämie verursachen. Tägliches Wiegen, das Melden einer raschen Gewichtszunahme und der Verzicht auf NSAR (die Flüssigkeitsretention verursachen) sind richtig.

Antwort

A · „Ich nehme statt normalem Salz einen Salzersatz.“

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