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
Hb115 g/LSaO₂94%PaO₂73 mmHgCaO₂?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient hat Hb 115 g/L, SaO₂ 94 % und PaO₂ 73 mmHg (9,7 kPa). Bestimme den arteriellen Sauerstoffgehalt CaO₂ = 1,34 × Hb (g/dL) × SaO₂ + 0,003 × PaO₂ (mmHg) in mL O₂/dL.

Hb 115 g/LSaO₂ 94%PaO₂ 73 mmHg (9,7 kPa)
CaO₂ = mL/dL
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
SpO₂ 98% · FiO₂ 0,45ROX = ?RR 18/minROX = (SpO₂/FiO₂)/RR

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient unter High-Flow-Sauerstoff über die Nase hat SpO₂ 98 % bei FiO₂ 0,45 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 98%FiO₂ 0,45RR 18/min
ROX =
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel
pH7,357,457,42PaCO₂mmHg354553HCO₃⁻mmol/L222633nicht kompensiertteilkompensiertvollständig kompensiert

Eine arterielle Übungs-Blutgasanalyse zeigt pH 7,42, PaCO₂ 53 mmHg (7,1 kPa) und HCO₃⁻ 33 mmol/L. Die primäre Störung ist metabolische Alkalose. Wie weit ist sie kompensiert? Klicke deine Antwort an.

pH 7,42PaCO₂ 53 mmHg (7,1 kPa)HCO₃⁻ 33 mmol/L
  1. 1nicht kompensiert
  2. 2teilkompensiert
  3. 3vollständig kompensiert
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer

Ein Übungsgas, auf Meereshöhe bei 40 % Sauerstoff entnommen, zeigt PaO₂ 91 mmHg (12,1 kPa) und PaCO₂ 56 mmHg (7,5 kPa). Bestimme mit PAO₂ = FiO₂·(760 − 47) − PaCO₂/0,8 den A–a-Gradient.

FiO₂ 40%PaO₂ 91 mmHg (12,1 kPa)PaCO₂ 56 mmHg (7,5 kPa)
A–a-Gradient = mmHg
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 10/min, SpO₂ 94 % unter Raumluft, Blutdruck 102/62 mmHg, Puls 38/min, wach, Temperatur 38,1 °C. Wie hoch ist die NEWS2-Gesamtpunktzahl?

RR 10SpO₂ 94%LuftSBP 102HR 38AT 38,1 °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 18/min, SpO₂ 92 % unter zusätzlichem Sauerstoff, Blutdruck 102/62 mmHg, Puls 70/min, wach, Temperatur 36,8 °C. In welche klinische Risikogruppe fällt der Patient? Klicke darauf.

RR 18SpO₂ 92%O₂SBP 102HR 70AT 36,8 °C
  1. 1niedrig
  2. 2niedrig bis mittel
  3. 3mittel
  4. 4hoch
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungMittel

Ein Patient hat ein belastungsinduziertes Asthma. Welcher Rat ist am angemessensten?

  1. ADauerhaft auf jede Form von Sport verzichten, um Anfällen vorzubeugen
  2. BVor dem Sport einen Betablocker einnehmen
  3. CNur bei kalter, trockener Luft trainieren, um die Atemwege abzuhärten
  4. DKurz vor dem Sport das Notfallspray anwenden und sich aufwärmen
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Ein älterer stationärer Patient bekommt während der winterlichen Grippesaison plötzlich Fieber, Muskelschmerzen und einen trockenen Husten. Welcher Plan ist am angemessensten?

  1. AEine Woche abwarten, ob die Beschwerden abklingen, bevor getestet wird
  2. BMit Tröpfchenschutzmaßnahmen isolieren, testen und mit einer frühen antiviralen Therapie rechnen
  3. CNur isolieren, wenn ein Ausschlag auftritt
  4. DIhn im Mehrbettzimmer lassen und nur eine Antibiotikatherapie geben

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: CaO₂ = 14,7 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

115 g/L = 11,5 g/dL

Gebundener Sauerstoff

1,34·11,5·0,94 = 14,49 mL/dL

Gelöster Sauerstoff

0,003·73 = 0,219 mL/dL

Sauerstoffgehalt

CaO₂ = 14,49 + 0,219 = 14,7 mL/dL

Antwort

CaO₂ = 14,7 mL/dL
2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: ROX = 12,1

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

98/0,45 = 217,8

ROX

ROX = 217,8/18 = 12,1

Antwort

ROX = 12,1

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: vollständig kompensiert

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 7,42: innerhalb von 7,35–7,45
PaCO₂ 53 mmHg: hoch (35–45)
HCO₃⁻ 33 mmol/L: hoch (22–26)

Kompensation

Prüfe klinisch auch die erwartete Kompensation: Bei einer metabolischen Alkalose ist PaCO₂ ≈ 0,7·HCO₃⁻ + 21 = 42,1–46,1 mmHg, der gemessene Wert von 53 mmHg spricht also für eine zusätzliche respiratorische Azidose (eine gemischte Störung). Die Antwort oben ist die Einteilung nach dem ROME-Schema für die Prüfung.

vollständig kompensiert

Antwort

vollständig kompensiert
4.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: A–a-Gradient = 124,2 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 = 0,4·713 − 56/0,8 = 285,2 − 70 = 215,2 mmHg

Gradient

A–a = 215,2 − 91 = 124,2 mmHg

Antwort

A–a-Gradient = 124,2 mmHg
5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: NEWS2 = 7

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 10/min → 1
SpO₂ 94% → 1
unter Raumluft → 0
SBP 102 mmHg → 1
HR 38/min → 3
wach (A) → 0
T 38,1 °C → 1

Addieren

NEWS2 = 1 + 1 + 0 + 1 + 3 + 0 + 1 = 7

Antwort

NEWS2 = 7
6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: 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 92% → 2
unter Sauerstoff → 2
SBP 102 mmHg → 1
HR 70/min → 0
wach (A) → 0
T 36,8 °C → 0

Summe und rote Werte

NEWS2 = 0 + 2 + 2 + 1 + 0 + 0 + 0 = 5
Kein Parameter ergibt 3.

Risikogruppe

mittel

Antwort

mittel

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

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

Antwort: D · Kurz vor dem Sport das Notfallspray anwenden und sich aufwärmen

Warum das die Antwort ist

Ein kurz wirksamer Bronchodilatator kurz vor dem Sport, langsames Aufwärmen und das Bedecken des Mundes bei kalter Luft helfen, Beschwerden vorzubeugen. Häufige Beschwerden beim Sport können bedeuten, dass das Asthma schlecht kontrolliert ist und die Dauertherapie überprüft werden muss.

Antwort

D · Kurz vor dem Sport das Notfallspray anwenden und sich aufwärmen
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: B · Mit Tröpfchenschutzmaßnahmen isolieren, testen und mit einer frühen antiviralen Therapie rechnen

Warum das die Antwort ist

Influenza wird hauptsächlich über Tröpfchen und Kontakt übertragen, daher wird der Patient mit Tröpfchenschutzmaßnahmen isoliert und getestet. Virostatika wie Oseltamivir wirken am besten bei frühem Beginn, idealerweise innerhalb von 48 Stunden nach Symptombeginn, und werden für stationäre und Hochrisikopatienten empfohlen. Die Impfung von Personal und Patienten verringert Ausbrüche.

Antwort

B · Mit Tröpfchenschutzmaßnahmen isolieren, testen und mit einer frühen antiviralen Therapie rechnen

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