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
1300psiHf = 3,14 L/psi6 L/minRestdruck 200 psit = ? min

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Eine Sauerstoffflasche der Größe H (Faktor 3,14 L/psi) zeigt 1300 psi und läuft mit 6 L/min. Wie viele Minuten t hält sie bei einem sicheren Restdruck von 200 psi? Runde auf ganze Minuten ab.

1300 psif = 3,14 L/psi6 L/min200 psi
t = min
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
PaO₂ 18 kPa · FiO₂ 0,4 · PEEP 6 cmH₂O0100200300400500P/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 18 kPa unter 40 % Sauerstoff mit einem PEEP von 6 cmH₂O. Stufe den Schweregrad des ARDS nach der Berlin-Definition ein. Klicke auf deine Antwort.

PaO₂ 18 kPaFiO₂ 40%PEEP 6 cmH₂O
  1. 1über 300: kein ARDS-Grad
  2. 2leicht
  3. 3mittelschwer
  4. 4schwer
  5. 5nicht einstufbar: PEEP unter 5
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel

Übungswerte: Na⁺ 130 mmol/L, Glukose 24,3 mmol/L und Harnstoff 14,7 mmol/L. Berechne die Serumosmolalität Osm = 2·Na⁺ + Glukose + Harnstoff auf die nächste ganze Zahl.

Na⁺ 130 mmol/LGlukose 24,3 mmol/LHarnstoff 14,7 mmol/L
Osm = mOsm/kg
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer
pH7,357,457,26PaCO₂mmHg354571HCO₃⁻mmol/L222631akutenchronischenakut auf chronisch

Ein Übungsgas zeigt eine respiratorische Azidose: pH 7,26, PaCO₂ 71 mmHg (9,5 kPa), HCO₃⁻ 31 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 7,26PaCO₂ 71 mmHg (9,5 kPa)HCO₃⁻ 31 mmol/L
  1. 1akuten
  2. 2chronischen
  3. 3akut auf chronisch
5.Klinische Assessment-ScoresMittel
10568SBPDBPmmHgHR 138/min · SI = ?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient hat einen Puls von 138/min und einen Blutdruck von 105/68 mmHg. Bestimme den Schockindex SI = HF/RRsys. Runde auf zwei Dezimalstellen.

HR 138/minBP 105/68 mmHg
SI =
6.Klinische Assessment-ScoresSchwer
beruhigendmäßig auffälligniedrig

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). 1 Minute nach der Geburt zeigt ein Übungs-Neugeborenes blaue oder blasse Haut am ganzen Körper, keinen Herzschlag, keine Reaktion auf Stimulation, schlaffe Gliedmaßen ohne Muskeltonus und keine Atmung. Bestimme den APGAR-Score und klicke auf seine Interpretation.

  1. 1beruhigend
  2. 2mäßig auffällig
  3. 3niedrig
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungMittel

Welche Aussage zu direkten oralen Antikoagulanzien wie Apixaban und Rivaroxaban ist richtig?

  1. AWie bei Warfarin sind wöchentliche INR-Kontrollen nötig
  2. BIhre Wirkung wird durch Gabe von Vitamin K aufgehoben
  3. CVergessene Dosen spielen keine Rolle, weil sie wochenlang wirken
  4. DKeine routinemäßigen INR-Kontrollen, aber die Dosis hängt von der Nierenfunktion ab
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Ein Patient mit gesicherter Typ-A-Aortendissektion ist während des Wartens auf die Operation hyperton und tachykard. Welche Wirkstoffklasse wird meist zuerst gegeben, um Herzfrequenz und Blutdruck zu senken?

  1. AEin intravenöser Flüssigkeitsbolus
  2. BOrale Acetylsalicylsäure
  3. CEin intravenöses Thrombolytikum
  4. DEin intravenöser Betablocker

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: t = 575 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

(1300 − 200)·3,14 = 3454 L

Duration

3454/6 = 575,7 min → t = 575 min

Antwort

t = 575 min

Das sind etwa 9 h 35 min.

2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: über 300: kein ARDS-Grad

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 6 ≥ 5 cmH₂O

PaO₂ in mmHg

18·7,5 = 135 mmHg

P/F-Quotient

P/F = 135/0,4 = 337,5 mmHg

Berlin-Schweregrad

über 300: kein ARDS-Grad

Antwort

über 300: kein ARDS-Grad
3.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: Osm = 299 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 = 2·130 + 24,3 + 14,7 = 299 ≈ 299 mOsm/kg

Antwort

Osm = 299 mOsm/kg
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 + 1·3,1 = 27,1 mmol/L
chronischen: 24 + 3,5·3,1 = 34,85 mmol/L

Vergleichen

gemessen: 31 mmol/L → akut auf chronisch

Antwort

akut auf chronisch
5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: SI = 1,31

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 = 138/105 = 1,314 ≈ 1,31

Antwort

SI = 1,31

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

6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: niedrig

APGAR-Score: fünf Zeichen, jeweils mit 0, 1 oder 2 bewertet, erhoben 1 und 5 Minuten nach der Geburt. Appearance (Hautfarbe): blau oder blass 0, rosiger Körper mit blauen Extremitäten 1, am ganzen Körper rosig 2. Pulse (Herzfrequenz): fehlt 0, unter 100/min 1, 100/min oder mehr 2. Grimace (Reflexerregbarkeit): keine 0, Grimassieren 1, Schreien, Husten oder Niesen 2. Activity (Tonus): schlaff 0, etwas Beugung 1, aktive Bewegung 2. Respiration (Atmung): fehlt 0, langsam oder unregelmäßig mit schwachem Schreien 1, gut mit kräftigem Schreien 2. Eine Summe von 7–10 ist beruhigend, 4–6 mäßig auffällig und 0–3 niedrig.

Jedes Zeichen bewerten

Aussehen: blaue oder blasse Haut am ganzen Körper → 0
Puls: 0 → 0
Grimassieren: keine Reaktion auf Stimulation → 0
Aktivität: schlaffe Gliedmaßen ohne Muskeltonus → 0
Atmung: keine Atmung → 0

Addieren

APGAR = 0 + 0 + 0 + 0 + 0 = 0

Interpretation

0 → niedrig

Antwort

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

Antwort: D · Keine routinemäßigen INR-Kontrollen, aber die Dosis hängt von der Nierenfunktion ab

Warum das die Antwort ist

DOAK haben vorhersehbare Wirkungen, daher ist keine routinemäßige Gerinnungskontrolle nötig. Nierenfunktion, Gewicht, Alter und Wechselwirkungen bestimmen die Dosierung. Da die Wirkung innerhalb von ein bis zwei Tagen nachlässt, sind vergessene Dosen relevant. Vitamin K hebt sie nicht auf; es gibt spezifische Antidote.

Antwort

D · Keine routinemäßigen INR-Kontrollen, aber die Dosis hängt von der Nierenfunktion ab
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: D · Ein intravenöser Betablocker

Warum das die Antwort ist

Bei einer akuten Dissektion werden meist zuerst intravenöse Betablocker gegeben, um die Herzfrequenz und die Druckanstiegsgeschwindigkeit zu senken und so eine Ausdehnung des Einrisses zu begrenzen. Vasodilatatoren können folgen, sobald die Herzfrequenz kontrolliert ist. Thrombozytenaggregationshemmer, Antikoagulanzien und Thrombolytika werden vermieden. Eine Typ-A-Dissektion erfordert eine dringende Operation.

Antwort

D · Ein intravenöser Betablocker

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