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
Hb139 g/LSaO₂92%PaO₂64 mmHgCaO₂?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient hat Hb 139 g/L, SaO₂ 92 % und PaO₂ 64 mmHg (8,5 kPa). Bestimme den arteriellen Sauerstoffgehalt CaO₂ = 1,34 × Hb (g/dL) × SaO₂ + 0,003 × PaO₂ (mmHg) in mL O₂/dL.

Hb 139 g/LSaO₂ 92%PaO₂ 64 mmHg (8,5 kPa)
CaO₂ = mL/dL
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
91 kg184 cm♂6 mL/kg PBWVT​ = ? mL

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein beatmeter Mann ist 184 cm groß und wiegt 91 kg. Die lungenprotektive Beatmung ist auf 6 mL pro kg Idealgewicht eingestellt. Bestimme mit PBW = 50 + 0,91 × (height cm − 152,4) kg das Atemzugvolumen VT auf mL gerundet.

184 cm91 kg6 mL/kg
VT = mL
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel
pH7,357,457,42PaCO₂mmHg354556HCO₃⁻mmol/L222635nicht kompensiertteilkompensiertvollständig kompensiert

Eine arterielle Übungs-Blutgasanalyse zeigt pH 7,42, PaCO₂ 56 mmHg (7,5 kPa) und HCO₃⁻ 35 mmol/L. Die primäre Störung ist metabolische Alkalose. Wie weit ist sie kompensiert? Klicke deine Antwort an.

pH 7,42PaCO₂ 56 mmHg (7,5 kPa)HCO₃⁻ 35 mmol/L
  1. 1nicht kompensiert
  2. 2teilkompensiert
  3. 3vollständig kompensiert
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer
pH7,357,457,15PaCO₂mmHg354533HCO₃⁻mmol/L222611angemessene Kompensationzusätzliche respiratorische Azidosezusätzliche respiratorische Alkalose

Ein Übungsgas zeigt eine metabolische Azidose: pH 7,15, PaCO₂ 33 mmHg (4,4 kPa), HCO₃⁻ 11 mmol/L. Vergleiche den gemessenen PaCO₂ mit der Winter-Formel. Klicke deine Interpretation an.

pH 7,15PaCO₂ 33 mmHg (4,4 kPa)HCO₃⁻ 11 mmol/L
  1. 1angemessene Kompensation
  2. 2zusätzliche respiratorische Azidose
  3. 3zusätzliche respiratorische Alkalose
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 14/min, SpO₂ 97 % unter Raumluft, Blutdruck 136/82 mmHg, Puls 92/min, wach, Temperatur 39,0 °C. Wie hoch ist die NEWS2-Gesamtpunktzahl?

RR 14SpO₂ 97%LuftSBP 136HR 92AT 39,0 °C
NEWS2 =
6.Klinische Assessment-ScoresSchwer
123?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 123 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 123 mmHg
DBP = mmHg
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungMittel

Wann darf der Patient nach einer Bronchoskopie mit Rachenanästhesie essen und trinken?

  1. ASofort nach dem Entfernen des Bronchoskops
  2. BNach vollen 24 Stunden ohne Nahrung
  3. CErst wenn eine Röntgenaufnahme des Thorax befundet ist
  4. DWenn Würge- und Hustenreflex zurückgekehrt sind
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Eine Pflegekraft schult einen Patienten mit neuem permanentem Herzschrittmacher. Welche Aussage zeigt, dass weitere Schulung nötig ist?

  1. A„Ich nehme meine Nachsorgetermine zur Gerätekontrolle wahr.“
  2. B„Ich informiere das Personal vor jeder MRT-Untersuchung über das Gerät.“
  3. C„Ich habe meinen Schrittmacherausweis immer bei mir.“
  4. D„Ich trage mein Handy in der Hemdtasche über dem Gerät.“

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: CaO₂ = 17,33 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

139 g/L = 13,9 g/dL

Gebundener Sauerstoff

1,34·13,9·0,92 = 17,14 mL/dL

Gelöster Sauerstoff

0,003·64 = 0,192 mL/dL

Sauerstoffgehalt

CaO₂ = 17,14 + 0,192 = 17,33 mL/dL

Antwort

CaO₂ = 17,33 mL/dL
2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: VT = 473 mL

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).

Idealgewicht (PBW)

PBW = 50 + 0,91·(184 − 152,4) = 78,76 kg

Atemzugvolumen

VT = 6·78,76 = 472,5 ≈ 473 mL

Antwort

VT = 473 mL
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 56 mmHg: hoch (35–45)
HCO₃⁻ 35 mmol/L: hoch (22–26)

Kompensation

Prüfe klinisch auch die erwartete Kompensation: Bei einer metabolischen Alkalose ist PaCO₂ ≈ 0,7·HCO₃⁻ + 21 = 43,5–47,5 mmHg, der gemessene Wert von 56 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: 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

1,5·11 + 8 = 24,5 → 22,5–26,5 mmHg

Vergleichen

gemessen: 33 mmHg → zusätzliche respiratorische Azidose

Antwort

zusätzliche respiratorische Azidose
5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: NEWS2 = 2

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 14/min → 0
SpO₂ 97% → 0
unter Raumluft → 0
SBP 136 mmHg → 0
HR 92/min → 1
wach (A) → 0
T 39,0 °C → 1

Addieren

NEWS2 = 0 + 0 + 0 + 0 + 1 + 0 + 1 = 2

Antwort

NEWS2 = 2
6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: DBP = 36 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 − 123)/2 = 72/2 = 36 mmHg

Antwort

DBP = 36 mmHg
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: D · Wenn Würge- und Hustenreflex zurückgekehrt sind

Warum das die Antwort ist

Ein in den Rachen gesprühtes Lokalanästhetikum hebt Würge- und Hustenreflex für eine Weile auf, sodass Nahrung oder Flüssigkeit aspiriert werden könnte. Die Pflegekraft prüft, ob die Reflexe zurückgekehrt sind (oft nach etwa ein bis zwei Stunden), bevor sie schluckweise Wasser und dann Nahrung gibt.

Antwort

D · Wenn Würge- und Hustenreflex zurückgekehrt sind
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: D · „Ich trage mein Handy in der Hemdtasche über dem Gerät.“

Warum das die Antwort ist

Patienten wird geraten, Handys mindestens etwa 15 cm vom Gerät entfernt zu halten und am Ohr der Gegenseite zu benutzen. Sie tragen einen Geräteausweis bei sich, informieren das Personal vor einer MRT oder Operation (Diathermie) und nehmen die Nachsorgekontrollen wahr. Normale Haushaltsgeräte sind im Allgemeinen unbedenklich.

Antwort

D · „Ich trage mein Handy in der Hemdtasche über dem Gerät.“

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