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
Hb79 g/LSaO₂85%PaO₂50 mmHgCaO₂?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient hat Hb 79 g/L, SaO₂ 85 % und PaO₂ 50 mmHg (6,7 kPa). Bestimme den arteriellen Sauerstoffgehalt CaO₂ = 1,34 × Hb (g/dL) × SaO₂ + 0,003 × PaO₂ (mmHg) in mL O₂/dL.

Hb 79 g/LSaO₂ 85%PaO₂ 50 mmHg (6,7 kPa)
CaO₂ = mL/dL
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
1400psiDf = 0,16 L/psi75 minRestdruck 200 psiQ = ? L/min

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Transport dauert 75 Minuten. Die Flasche der Größe D (Faktor 0,16 L/psi) zeigt 1400 psi. Wie hoch ist bei einem sicheren Restdruck von 200 psi der höchste ganzzahlige Fluss Q in L/min, der den ganzen Transport übersteht?

75 min1400 psif = 0,16 L/psi200 psi
Q = L/min
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel
pH7,357,457,36PaCO₂mmHg354533HCO₃⁻mmol/L222618nicht kompensiertteilkompensiertvollständig kompensiert

Eine arterielle Übungs-Blutgasanalyse zeigt pH 7,36, PaCO₂ 33 mmHg (4,4 kPa) und HCO₃⁻ 18 mmol/L. Die primäre Störung ist metabolische Azidose. Wie weit ist sie kompensiert? Klicke deine Antwort an.

pH 7,36PaCO₂ 33 mmHg (4,4 kPa)HCO₃⁻ 18 mmol/L
  1. 1nicht kompensiert
  2. 2teilkompensiert
  3. 3vollständig kompensiert
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer
pH7,357,457,13PaCO₂mmHg354537HCO₃⁻mmol/L222612angemessene Kompensationzusätzliche respiratorische Azidosezusätzliche respiratorische Alkalose

Ein Übungsgas zeigt eine metabolische Azidose: pH 7,13, PaCO₂ 37 mmHg (4,9 kPa), HCO₃⁻ 12 mmol/L. Vergleiche den gemessenen PaCO₂ mit der Winter-Formel. Klicke deine Interpretation an.

pH 7,13PaCO₂ 37 mmHg (4,9 kPa)HCO₃⁻ 12 mmol/L
  1. 1angemessene Kompensation
  2. 2zusätzliche respiratorische Azidose
  3. 3zusätzliche respiratorische Alkalose
5.Klinische Assessment-ScoresMittel
E4 / 4+V5 / 5+M? / 6GCS 15?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Eine Übungsakte verzeichnet einen GCS von 15 mit E4 und V5. Welcher motorische Wert M wurde erfasst, und welche Reaktion beschreibt er? Gib die Zahl an.

GCS 15E4V5
M =
6.Klinische Assessment-ScoresSchwer
UntergewichtNormalgewichtÜbergewichtAdipositas Grad IAdipositas Grad IIAdipositas Grad III

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Erwachsener wiegt 76 kg und ist 188 cm groß. Berechne den BMI und klicke auf die WHO-Gewichtskategorie.

76 kg188 cm
  1. 1Untergewicht
  2. 2Normalgewicht
  3. 3Übergewicht
  4. 4Adipositas Grad I
  5. 5Adipositas Grad II
  6. 6Adipositas Grad III
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungMittel

Wie hilft die intermittierende pneumatische Kompression, einer tiefen Venenthrombose vorzubeugen?

  1. ASie hält die Beine völlig ruhig, um die Venen zu schützen
  2. BSie wärmt die Beine sanft, sodass das Blut dünner wird und schneller fließt
  3. CSie drückt die Beine in Zyklen zusammen, um venöses Blut zum Herzen zu befördern
  4. DSie zerkleinert und löst Gerinnsel auf, die sich bereits in den Venen gebildet haben
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Vier chirurgische Patienten brauchen eine Thromboseprophylaxe. Bei welchem Patienten ist eine rein mechanische Prophylaxe am angemessensten?

  1. AEin Krebspatient mit Darmoperation
  2. BEin Patient nach unkomplizierter Knieprothese
  3. CEin adipöser Patient nach Hüftoperation
  4. DEin Patient, der vor zwei Tagen eine Hirnblutung hatte

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: CaO₂ = 9,148 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

79 g/L = 7,9 g/dL

Gebundener Sauerstoff

1,34·7,9·0,85 = 8,998 mL/dL

Gelöster Sauerstoff

0,003·50 = 0,15 mL/dL

Sauerstoffgehalt

CaO₂ = 8,998 + 0,15 = 9,148 mL/dL

Antwort

CaO₂ = 9,148 mL/dL
2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: Q = 2 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

(1400 − 200)·0,16 = 192 L

Höchster Fluss

192/75 = 2,56 L/min → Q = 2 L/min

Antwort

Q = 2 L/min
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 7,36: innerhalb von 7,35–7,45
PaCO₂ 33 mmHg: niedrig (35–45)
HCO₃⁻ 18 mmol/L: niedrig (22–26)

Kompensation

vollständig kompensiert

Antwort

vollständig kompensiert
4.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: zusätzliche respiratorische Azidose

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 PaCO₂

1,5·12 + 8 = 26 → 24–28 mmHg

Vergleichen

gemessen: 37 mmHg → zusätzliche respiratorische Azidose

Antwort

zusätzliche respiratorische Azidose
5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: M = 6

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 = 15 − 4 − 5 = 6
M6: befolgt Aufforderungen

Antwort

M = 6
6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: Normalgewicht

Body-Mass-Index: BMI = Gewicht (kg)/Körpergröße (m)², wobei die Körpergröße zuerst in Meter umgerechnet wird. Mit Pfund und Zoll gilt BMI = 703 × Gewicht (lb)/Körpergröße (in)². WHO-Kategorien für Erwachsene: unter 18,5 Untergewicht, 18,5–24,9 Normalgewicht, 25,0–29,9 Übergewicht, 30,0–34,9 Adipositas Grad I, 35,0–39,9 Adipositas Grad II und 40 oder mehr Adipositas Grad III.

BMI

BMI = 76/1,88² = 21,5

Kategorie

Normalgewicht

Antwort

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

Antwort: C · Sie drückt die Beine in Zyklen zusammen, um venöses Blut zum Herzen zu befördern

Warum das die Antwort ist

Aufblasbare Manschetten um Waden oder Füße füllen und entleeren sich zyklisch, steigern den venösen Rückstrom und verringern die Stase. Sie werden eingesetzt, wenn eine Antikoagulation ungeeignet ist, oder ergänzend dazu. An einem Bein mit bekannter tiefer Venenthrombose oder schwerer arterieller Erkrankung werden sie nicht angewendet.

Antwort

C · Sie drückt die Beine in Zyklen zusammen, um venöses Blut zum Herzen zu befördern
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: D · Ein Patient, der vor zwei Tagen eine Hirnblutung hatte

Warum das die Antwort ist

Bei hohem Blutungsrisiko, etwa nach einer kürzlichen intrakraniellen Blutung, werden statt Antikoagulanzien mechanische Verfahren (intermittierende pneumatische Kompression) eingesetzt, bis es sicher ist. Die anderen Patienten haben ein hohes Thromboserisiko und würden meist eine medikamentöse Prophylaxe erhalten, sofern keine Kontraindikation besteht.

Antwort

D · Ein Patient, der vor zwei Tagen eine Hirnblutung hatte

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