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
60 s700 mLf = 30/min · V̇A = ?VD​ = 150 mL

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient atmet 30-mal pro Minute mit einem Atemzugvolumen von 700 mL. Der anatomische Totraum beträgt 150 mL. Bestimme die alveoläre Ventilation V̇A in L/min.

VT 700 mL30/minVD 150 mL
V̇A = L/min
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
1600psiDf = 0,16 L/psi60 minRestdruck 200 psiQ = ? L/min

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Transport dauert 60 Minuten. Die Flasche der Größe D (Faktor 0,16 L/psi) zeigt 1600 psi. Wie hoch ist bei einem sicheren Restdruck von 200 psi der höchste ganzzahlige Fluss Q in L/min, der den ganzen Transport übersteht?

60 min1600 psif = 0,16 L/psi200 psi
Q = L/min
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel

Ein Übungsgas zeigt PaCO₂ 52 mmHg (6,9 kPa). Bestimme den erwarteten HCO₃⁻ mit der Regel, dass HCO₃⁻ bei akuter respiratorischer Azidose um 1 mmol/L steigt, für je 10 mmHg, die PaCO₂ über 40 liegt, ausgehend vom HCO₃⁻ 24 mmol/L.

PaCO₂ 52 mmHg (6,9 kPa)Ausgangswert: 40 mmHg, 24 mmol/L
HCO₃⁻ = mmol/L
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer
pH7,357,457,25PaCO₂mmHg354578HCO₃⁻mmol/L222633akutenchronischenakut auf chronisch

Ein Übungsgas zeigt eine respiratorische Azidose: pH 7,25, PaCO₂ 78 mmHg (10,4 kPa), HCO₃⁻ 33 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 7,25PaCO₂ 78 mmHg (10,4 kPa)HCO₃⁻ 33 mmol/L
  1. 1akuten
  2. 2chronischen
  3. 3akut auf chronisch
5.Klinische Assessment-ScoresMittel
E2 / 4+V3 / 5+M? / 6GCS 9?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Eine Übungsakte verzeichnet einen GCS von 9 mit E2 und V3. Welcher motorische Wert M wurde erfasst, und welche Reaktion beschreibt er? Gib die Zahl an.

GCS 9E2V3
M =
6.Klinische Assessment-ScoresSchwer
97?SBPDBPmmHgMAP = 65

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Das Team strebt einen mittleren arteriellen Druck von mindestens 65 mmHg an. Der systolische Druck eines Patienten beträgt 97 mmHg. Wie niedrig darf der diastolische Druck DBP mit MAP = (RRsys + 2·RRdia)/3 höchstens sein, damit der MAP noch 65 mmHg ergibt?

MAP 65 mmHgSBP 97 mmHg
DBP = mmHg
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungMittel

Warum muss die Einatemluft bei einem Patienten mit Trachealkanüle angefeuchtet werden?

  1. ABefeuchtete Luft enthält bei gleichem Fluss mehr Sauerstoff als trockene Luft
  2. BDie Befeuchtung verhindert, dass der Cuff Luft verliert
  3. CNase und obere Atemwege, die die Luft wärmen und befeuchten, werden umgangen
  4. DTrockene Luft ist nötig, damit sich in der Trachea kein Sekret bildet
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Ein 84-Jähriger mit Herzinsuffizienz wird während einer Bluttransfusion atemnötig, mit neuen Rasselgeräuschen und steigendem Blutdruck. Woran sollte die Pflegekraft denken?

  1. ANormale Wirkungen der Transfusion
  2. BEine leichte febrile Reaktion
  3. CTransfusionsassoziierte Volumenüberladung (TACO)
  4. DEine akute hämolytische Reaktion durch eine Fehltransfusion

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: V̇A = 16,5 L/min

Ventilation: Atemminutenvolumen V̇E = Atemzugvolumen × Atemfrequenz (normal beim Erwachsenen etwa 5–8 L/min). Alveoläre Ventilation V̇A = (Atemzugvolumen − Totraum) × Frequenz, weil die Luft in den Atemwegen (beim Erwachsenen etwa 150 mL) nicht am Gasaustausch teilnimmt. Die lungenprotektive Beatmung verwendet etwa 6 mL pro kg Idealgewicht (PBW): Männer 50 + 0,91 × (Körpergröße in cm − 152,4) kg, Frauen 45,5 + 0,91 × (Körpergröße in cm − 152,4) kg (mit Zoll: 2,3 pro Zoll über 60 in).

Alveolärer Anteil eines Atemzugs

700 − 150 = 550 mL

Alveoläre Ventilation

V̇A = 550·30 = 16500 mL/min = 16,5 L/min

Antwort

V̇A = 16,5 L/min
2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: Q = 3 L/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

(1600 − 200)·0,16 = 224 L

Höchster Fluss

224/60 = 3,733 L/min → Q = 3 L/min

Antwort

Q = 3 L/min
3.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: HCO₃⁻ = 25,2 mmol/L

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.

Änderung von PaCO₂

|52 − 40| = 12 mmHg → 1,2 × 10 mmHg

Erwarteter HCO₃⁻

HCO₃⁻ = 24 + 1·1,2 = 25,2 mmol/L

Antwort

HCO₃⁻ = 25,2 mmol/L
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 + 1·3,8 = 27,8 mmol/L
chronischen: 24 + 3,5·3,8 = 37,3 mmol/L

Vergleichen

gemessen: 33 mmol/L → akut auf chronisch

Antwort

akut auf chronisch
5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: M = 4

Glasgow Coma Scale: Addiere die beste Reaktion in drei Bereichen. Augenöffnen E: 4 spontan, 3 auf Geräusch oder Ansprache, 2 auf Druck, 1 keine. Verbale Reaktion V: 5 orientiert, 4 verwirrt, 3 unpassende Worte, 2 unverständliche Laute, 1 keine. Motorik M: 6 befolgt Aufforderungen, 5 gezielte Abwehr, 4 normale Beugung (Wegziehen), 3 abnorme Beugung, 2 Streckung, 1 keine. Die Summe reicht von 3 bis 15. Nach einem Schädel-Hirn-Trauma gelten 13–15 meist als leicht, 9–12 als mittelschwer und 3–8 als schwer.

Motorischer Wert

M = 9 − 2 − 3 = 4
M4: zieht die Gliedmaße vom Druck weg (normale Beugung)

Antwort

M = 4
6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: DBP = 49 mmHg

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.

Umstellen

DBP = (3·MAP − SBP)/2

Einsetzen

DBP = (3·65 − 97)/2 = 98/2 = 49 mmHg

Antwort

DBP = 49 mmHg
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: C · Nase und obere Atemwege, die die Luft wärmen und befeuchten, werden umgangen

Warum das die Antwort ist

Die Trachealkanüle umgeht Nase, Mund und Rachen, die die Luft wärmen, filtern und befeuchten. Ohne Befeuchtung wird das Sekret zäh und kann die Kanüle verstopfen. Eingesetzt werden Wärme-Feuchtigkeits-Austauscher (künstliche Nasen), befeuchteter Sauerstoff und vernebelte Kochsalzlösung.

Antwort

C · Nase und obere Atemwege, die die Luft wärmen und befeuchten, werden umgangen
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: C · Transfusionsassoziierte Volumenüberladung (TACO)

Warum das die Antwort ist

Die transfusionsassoziierte Volumenüberladung verursacht während oder kurz nach der Transfusion Atemnot, Rasselgeräusche sowie erhöhten Blutdruck und Jugularvenendruck, besonders bei älteren Menschen und bei Herz- oder Nierenerkrankungen. Die Transfusion wird gestoppt oder verlangsamt, der Patient aufgesetzt und mit Sauerstoff versorgt, und Diuretika können verordnet werden. Langsame Raten und einzelne Konserven mit Neubeurteilung verringern das Risiko.

Antwort

C · Transfusionsassoziierte Volumenüberladung (TACO)

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