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 s610 mLf = 17/min · V̇A = ?VD​ = 150 mL

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient atmet 17-mal pro Minute mit einem Atemzugvolumen von 610 mL. Der anatomische Totraum beträgt 150 mL. Bestimme die alveoläre Ventilation V̇A in L/min.

VT 610 mL17/minVD 150 mL
V̇A = L/min
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
SpO₂ 91% · FiO₂ 0,45ROX = ?RR 35/minROX = (SpO₂/FiO₂)/RR

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient unter High-Flow-Sauerstoff über die Nase hat SpO₂ 91 % bei FiO₂ 0,45 und eine Atemfrequenz von 35/min. Bestimme den ROX-Index ROX = (SpO₂/FiO₂)/AF, mit SpO₂ in Prozent und FiO₂ als Bruchteil. Runde auf zwei Dezimalstellen.

SpO₂ 91%FiO₂ 0,45RR 35/min
ROX =
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel

Ein Übungsgas zeigt PaCO₂ 26 mmHg (3,5 kPa). Bestimme den erwarteten HCO₃⁻ mit der Regel, dass HCO₃⁻ bei chronischer respiratorischer Alkalose um 5 mmol/L fällt, für je 10 mmHg, die PaCO₂ unter 40 liegt, ausgehend vom HCO₃⁻ 24 mmol/L.

PaCO₂ 26 mmHg (3,5 kPa)Ausgangswert: 40 mmHg, 24 mmol/L
HCO₃⁻ = mmol/L
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer
pH7,357,457,28PaCO₂mmHg354566HCO₃⁻mmol/L222630akutenchronischenakut auf chronisch

Ein Übungsgas zeigt eine respiratorische Azidose: pH 7,28, PaCO₂ 66 mmHg (8,8 kPa), HCO₃⁻ 30 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 7,28PaCO₂ 66 mmHg (8,8 kPa)HCO₃⁻ 30 mmol/L
  1. 1akuten
  2. 2chronischen
  3. 3akut auf chronisch
5.Klinische Assessment-ScoresMittel
12173SBPDBPmmHgHR 57/min · SI = ?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient hat einen Puls von 57/min und einen Blutdruck von 121/73 mmHg. Bestimme den Schockindex SI = HF/RRsys. Runde auf zwei Dezimalstellen.

HR 57/minBP 121/73 mmHg
SI =
6.Klinische Assessment-ScoresSchwer
beruhigendmäßig auffälligniedrig

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). 1 Minute nach der Geburt zeigt ein Übungs-Neugeborenes einen rosigen Körper mit blauen Händen und Füßen, eine Herzfrequenz von 90/min, keine Reaktion auf Stimulation, schlaffe Gliedmaßen ohne Muskeltonus und keine Atmung. Bestimme den APGAR-Score und klicke auf seine Interpretation.

  1. 1beruhigend
  2. 2mäßig auffällig
  3. 3niedrig
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungMittel

Die Rekapillarisierungszeit an der Fingerkuppe eines Patienten beträgt 4 Sekunden. Worauf weist das hin?

  1. AEin hoher Hämoglobinwert
  2. BEine verminderte periphere Durchblutung
  3. CEine normale periphere Durchblutung
  4. DEin ungewöhnlich hohes Herzzeitvolumen
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Ein Patient mit kleinzelligem Lungenkarzinom wird verwirrt. Das Natrium beträgt 122 mmol/L (122 mEq/L) bei konzentriertem Urin, und es gibt keine Zeichen einer Dehydratation. Was ist die wahrscheinlichste Ursache?

  1. ASchwere Dehydratation durch geringe Trinkmenge
  2. BZentraler Diabetes insipidus durch Hirnmetastasen
  3. CSyndrom der inadäquaten ADH-Sekretion
  4. DZu viel Salz in der Ernährung über mehrere Wochen

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: V̇A = 7,82 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

610 − 150 = 460 mL

Alveoläre Ventilation

V̇A = 460·17 = 7820 mL/min = 7,82 L/min

Antwort

V̇A = 7,82 L/min
2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: ROX = 5,78

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

91/0,45 = 202,2

ROX

ROX = 202,2/35 = 5,778 ≈ 5,78

Antwort

ROX = 5,78

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: HCO₃⁻ = 17 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

|26 − 40| = 14 mmHg → 1,4 × 10 mmHg

Erwarteter HCO₃⁻

HCO₃⁻ = 24 − 5·1,4 = 17 mmol/L

Antwort

HCO₃⁻ = 17 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 + 1·2,6 = 26,6 mmol/L
chronischen: 24 + 3,5·2,6 = 33,1 mmol/L

Vergleichen

gemessen: 30 mmol/L → akut auf chronisch

Antwort

akut auf chronisch
5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: SI = 0,47

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.

Schockindex

SI = 57/121 = 0,4711 ≈ 0,47

Antwort

SI = 0,47

Innerhalb der oder unter den üblichen 0,5–0,7.

6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: niedrig

APGAR-Score: fünf Zeichen, jeweils mit 0, 1 oder 2 bewertet, erhoben 1 und 5 Minuten nach der Geburt. Appearance (Hautfarbe): blau oder blass 0, rosiger Körper mit blauen Extremitäten 1, am ganzen Körper rosig 2. Pulse (Herzfrequenz): fehlt 0, unter 100/min 1, 100/min oder mehr 2. Grimace (Reflexerregbarkeit): keine 0, Grimassieren 1, Schreien, Husten oder Niesen 2. Activity (Tonus): schlaff 0, etwas Beugung 1, aktive Bewegung 2. Respiration (Atmung): fehlt 0, langsam oder unregelmäßig mit schwachem Schreien 1, gut mit kräftigem Schreien 2. Eine Summe von 7–10 ist beruhigend, 4–6 mäßig auffällig und 0–3 niedrig.

Jedes Zeichen bewerten

Aussehen: einen rosigen Körper mit blauen Händen und Füßen → 1
Puls: 90/min → 1
Grimassieren: keine Reaktion auf Stimulation → 0
Aktivität: schlaffe Gliedmaßen ohne Muskeltonus → 0
Atmung: keine Atmung → 0

Addieren

APGAR = 1 + 1 + 0 + 0 + 0 = 2

Interpretation

2 → niedrig

Antwort

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

Antwort: B · Eine verminderte periphere Durchblutung

Warum das die Antwort ist

Eine Rekapillarisierungszeit über etwa 2 Sekunden spricht für eine schlechte periphere Durchblutung, zum Beispiel durch Dehydratation, Schock oder Kälte. Sie sollte zusammen mit anderen Zeichen wie Herzfrequenz, Blutdruck, Hauttemperatur und Urinausscheidung beurteilt werden.

Antwort

B · Eine verminderte periphere Durchblutung
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: C · Syndrom der inadäquaten ADH-Sekretion

Warum das die Antwort ist

Das kleinzellige Lungenkarzinom kann ADH bilden, was zu Wasserretention und Verdünnungshyponatriämie führt (normales Natrium etwa 135–145 mmol/L). Der Urin ist unangemessen konzentriert, und der Patient ist nicht ausgetrocknet. Flüssigkeitsrestriktion und Behandlung des Tumors sind die wichtigsten Maßnahmen; das Natrium wird langsam ausgeglichen, um eine osmotische Demyelinisierung zu vermeiden.

Antwort

C · Syndrom der inadäquaten ADH-Sekretion

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