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
1050psiEf = 0,28 L/psi3 L/minRestdruck 200 psit = ? min

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Eine Sauerstoffflasche der Größe E (Faktor 0,28 L/psi) zeigt 1050 psi und läuft mit 3 L/min. Wie viele Minuten t hält sie bei einem sicheren Restdruck von 200 psi? Runde auf ganze Minuten ab.

1050 psif = 0,28 L/psi3 L/min200 psi
t = min
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
PaO₂ 13,7 kPa · FiO₂ 0,45 · 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 13,7 kPa unter 45 % Sauerstoff mit einem PEEP von 6 cmH₂O. Stufe den Schweregrad des ARDS nach der Berlin-Definition ein. Klicke auf deine Antwort.

PaO₂ 13,7 kPaFiO₂ 45%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
pH7,357,457,44PaCO₂mmHg354523HCO₃⁻mmol/L222615nicht kompensiertteilkompensiertvollständig kompensiert

Eine arterielle Übungs-Blutgasanalyse zeigt pH 7,44, PaCO₂ 23 mmHg (3,1 kPa) und HCO₃⁻ 15 mmol/L. Die primäre Störung ist respiratorische Alkalose. Wie weit ist sie kompensiert? Klicke deine Antwort an.

pH 7,44PaCO₂ 23 mmHg (3,1 kPa)HCO₃⁻ 15 mmol/L
  1. 1nicht kompensiert
  2. 2teilkompensiert
  3. 3vollständig kompensiert
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer

Ein Übungsgas, auf Meereshöhe bei 21 % Sauerstoff entnommen, zeigt PaO₂ 64 mmHg (8,5 kPa) und PaCO₂ 55 mmHg (7,3 kPa). Bestimme mit PAO₂ = FiO₂·(760 − 47) − PaCO₂/0,8 den A–a-Gradient.

FiO₂ 21%PaO₂ 64 mmHg (8,5 kPa)PaCO₂ 55 mmHg (7,3 kPa)
A–a-Gradient = mmHg
5.Klinische Assessment-ScoresMittel
leichtmittelschwerschwer

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Übungspatient nach einem Schädel-Hirn-Trauma öffnet die Augen auf Ansprache, ist zu Person, Ort und Zeit orientiert und zeigt als beste motorische Reaktion: führt eine Hand zur Druckstelle (gezielte Abwehr). Ermittle den GCS und stufe das Schädel-Hirn-Trauma danach ein. Klicke auf deine Antwort.

  1. 1leicht
  2. 2mittelschwer
  3. 3schwer
6.Klinische Assessment-ScoresSchwer
92?SBPDBPmmHgMAP = 60

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Das Team strebt einen mittleren arteriellen Druck von mindestens 60 mmHg an. Der systolische Druck eines Patienten beträgt 92 mmHg. Wie niedrig darf der diastolische Druck DBP mit MAP = (RRsys + 2·RRdia)/3 höchstens sein, damit der MAP noch 60 mmHg ergibt?

MAP 60 mmHgSBP 92 mmHg
DBP = mmHg
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungMittel

Wie wird ein Patient für eine Pleurapunktion (Thorakozentese) üblicherweise gelagert?

  1. AFlach auf dem Rücken mit hochgelagerten Beinen
  2. BAufrecht sitzend und nach vorn über einen Tisch gebeugt
  3. CIn Bauchlage mit den Armen neben dem Körper
  4. DAuf der betroffenen Seite liegend mit tief gelagertem Kopf
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Eine Pflegekraft schult einen Patienten, der mit Warfarin beginnt. Welche Aussage zeigt, dass weitere Schulung nötig ist?

  1. A„Ich lasse regelmäßig meinen INR-Wert im Blut kontrollieren.“
  2. B„Ich frage nach, bevor ich neue Medikamente oder pflanzliche Mittel einnehme.“
  3. C„Ich sage meinem Zahnarzt, dass ich Warfarin nehme.“
  4. D„Wenn ich eine Dosis vergesse, nehme ich am nächsten Tag zwei.“

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: t = 79 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

(1050 − 200)·0,28 = 238 L

Duration

238/3 = 79,33 min → t = 79 min

Antwort

t = 79 min

Das sind etwa 1 h 19 min.

2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: leicht

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

13,7·7,5 = 102,8 mmHg

P/F-Quotient

P/F = 102,8/0,45 = 228,3 mmHg

Berlin-Schweregrad

leicht

Antwort

leicht
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 7,44: innerhalb von 7,35–7,45
PaCO₂ 23 mmHg: niedrig (35–45)
HCO₃⁻ 15 mmol/L: niedrig (22–26)

Kompensation

vollständig kompensiert

Antwort

vollständig kompensiert
4.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: A–a-Gradient = 16,98 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 = 0,21·713 − 55/0,8 = 149,7 − 68,75 = 80,98 mmHg

Gradient

A–a = 80,98 − 64 = 16,98 mmHg

Antwort

A–a-Gradient = 16,98 mmHg
5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: leicht

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.

Jeden Bereich bewerten

E: öffnet die Augen auf Ansprache → 3
V: ist zu Person, Ort und Zeit orientiert → 5
M: führt eine Hand zur Druckstelle (gezielte Abwehr) → 5

Addieren

GCS = 3 + 5 + 5 = 13

Schweregrad

GCS 13 → leicht

Antwort

leicht
6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: DBP = 44 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 = (3·60 − 92)/2 = 88/2 = 44 mmHg

Antwort

DBP = 44 mmHg
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: B · Aufrecht sitzend und nach vorn über einen Tisch gebeugt

Warum das die Antwort ist

Aufrechtes Sitzen mit Vorbeugen über einen Nachttisch erweitert die Zwischenrippenräume am Rücken und lässt die Flüssigkeit sich basal sammeln. Kann der Patient nicht sitzen, kann die Lage auf der nicht betroffenen Seite gewählt werden.

Antwort

B · Aufrecht sitzend und nach vorn über einen Tisch gebeugt
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: D · „Wenn ich eine Dosis vergesse, nehme ich am nächsten Tag zwei.“

Warum das die Antwort ist

Eine doppelte Dosis nach einer vergessenen Einnahme kann eine Überantikoagulation und Blutungen verursachen. Patienten wird meist gesagt, eine vergessene Dosis noch am selben Tag zu nehmen, wenn sie daran denken, oder sie auszulassen und zu notieren und dann Rat einzuholen. Regelmäßige INR-Kontrollen, die Information anderer Behandelnder und die Prüfung von Wechselwirkungen sind richtig.

Antwort

D · „Wenn ich eine Dosis vergesse, nehme ich am nächsten Tag zwei.“

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