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
PaO₂ 87 mmHg · FiO₂ 1 · PEEP 14 cmH₂O0100200300400500P/F (mmHg)über 300leichtmittelschwerschwer

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein beatmeter Patient, der die übrigen Berlin-Kriterien für ein ARDS erfüllt, hat einen PaO₂ von 87 mmHg (11,6 kPa) unter 100 % Sauerstoff mit einem PEEP von 14 cmH₂O. Berechne den P/F-Quotienten und klicke auf den Schweregrad des ARDS.

PaO₂ 87 mmHg (11,6 kPa)FiO₂ 100%PEEP 14 cmH₂O
  1. 1über 300
  2. 2leicht
  3. 3mittelschwer
  4. 4schwer
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
1700psiDf = 0,16 L/psi90 minRestdruck 200 psiQ = ? L/min

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Transport dauert 90 Minuten. Die Flasche der Größe D (Faktor 0,16 L/psi) zeigt 1700 psi. Wie hoch ist bei einem sicheren Restdruck von 200 psi der höchste ganzzahlige Fluss Q in L/min, der den ganzen Transport übersteht?

90 min1700 psif = 0,16 L/psi200 psi
Q = L/min
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel
pH7,357,457,55PaCO₂mmHg354541HCO₃⁻mmol/L222635nicht kompensiertteilkompensiertvollständig kompensiert

Eine arterielle Übungs-Blutgasanalyse zeigt pH 7,55, PaCO₂ 41 mmHg (5,5 kPa) und HCO₃⁻ 35 mmol/L. Die primäre Störung ist metabolische Alkalose. Wie weit ist sie kompensiert? Klicke deine Antwort an.

pH 7,55PaCO₂ 41 mmHg (5,5 kPa)HCO₃⁻ 35 mmol/L
  1. 1nicht kompensiert
  2. 2teilkompensiert
  3. 3vollständig kompensiert
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer
pH7,357,457,31PaCO₂mmHg354531HCO₃⁻mmol/L222615angemessene Kompensationzusätzliche respiratorische Azidosezusätzliche respiratorische Alkalose

Ein Übungsgas zeigt eine metabolische Azidose: pH 7,31, PaCO₂ 31 mmHg (4,1 kPa), HCO₃⁻ 15 mmol/L. Vergleiche den gemessenen PaCO₂ mit der Winter-Formel. Klicke deine Interpretation an.

pH 7,31PaCO₂ 31 mmHg (4,1 kPa)HCO₃⁻ 15 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 16/min, SpO₂ 88 % unter Raumluft, Blutdruck 118/70 mmHg, Puls 82/min, wach, Temperatur 36,9 °C. Wie hoch ist die NEWS2-Gesamtpunktzahl?

RR 16SpO₂ 88%LuftSBP 118HR 82AT 36,9 °C
NEWS2 =
6.Klinische Assessment-ScoresSchwer
beruhigendmäßig auffälligniedrig

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). 1 Minute nach der Geburt zeigt ein Übungs-Neugeborenes blaue oder blasse Haut am ganzen Körper, keinen Herzschlag, 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

Warum müssen medizinische Thromboseprophylaxestrümpfe korrekt ausgemessen und angepasst werden?

  1. ALockere Strümpfe machen die Beine des Patienten nachts zu warm
  2. BSchlecht sitzende Strümpfe können Druckschäden verursachen
  3. CEnge Strümpfe wirken besser, daher ist die kleinste Größe immer am besten
  4. DDer richtige Sitz ist nur für ein besseres Aussehen nötig
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Ein Raucher hat starke Schulter- und Armschmerzen, ein hängendes Augenlid, eine enge Pupille und vermindertes Schwitzen auf derselben Gesichtsseite. Woran sollte man denken?

  1. AEinen Schlaganfall im Hirnstamm auf der Gegenseite
  2. BEine einfache Migräne
  3. CEine Schultersteife mit in das Gesicht ausstrahlendem Schmerz
  4. DEinen Tumor in der Lungenspitze (Pancoast-Tumor)

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: schwer

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.

P/F-Quotient

P/F = 87/1 = 87 mmHg

Berlin-Schweregrad

schwer

Antwort

schwer
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

(1700 − 200)·0,16 = 240 L

Höchster Fluss

240/90 = 2,667 L/min → Q = 2 L/min

Antwort

Q = 2 L/min
3.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: nicht 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 7,55: Alkalämie (über 7,45)
PaCO₂ 41 mmHg: normal (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 41 mmHg spricht also für eine zusätzliche respiratorische Alkalose (eine gemischte Störung). Die Antwort oben ist die Einteilung nach dem ROME-Schema für die Prüfung.

nicht kompensiert

Antwort

nicht kompensiert
4.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: angemessene Kompensation

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

1,5·15 + 8 = 30,5 → 28,5–32,5 mmHg

Vergleichen

gemessen: 31 mmHg → angemessene Kompensation

Antwort

angemessene Kompensation
5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: NEWS2 = 3

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 16/min → 0
SpO₂ 88% → 3
unter Raumluft → 0
SBP 118 mmHg → 0
HR 82/min → 0
wach (A) → 0
T 36,9 °C → 0

Addieren

NEWS2 = 0 + 3 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 = 3

Antwort

NEWS2 = 3
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: blaue oder blasse Haut am ganzen Körper → 0
Puls: 0 → 0
Grimassieren: keine Reaktion auf Stimulation → 0
Aktivität: schlaffe Gliedmaßen ohne Muskeltonus → 0
Atmung: keine Atmung → 0

Addieren

APGAR = 0 + 0 + 0 + 0 + 0 = 0

Interpretation

0 → niedrig

Antwort

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

Antwort: B · Schlecht sitzende Strümpfe können Druckschäden verursachen

Warum das die Antwort ist

Strümpfe in falscher Größe oder solche, die herunterrollen, können wie eine Abschnürung wirken und Haut- und Druckschäden verursachen. Sie werden am Bein ausgemessen, täglich kontrolliert und bei relevanter peripherer arterieller Verschlusskrankheit, schwerer Neuropathie oder Hautschäden an den Beinen nicht angewendet.

Antwort

B · Schlecht sitzende Strümpfe können Druckschäden verursachen
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: D · Einen Tumor in der Lungenspitze (Pancoast-Tumor)

Warum das die Antwort ist

Ein Tumor in der Lungenspitze kann in den Plexus brachialis (Schulter- und Armschmerzen) und den Grenzstrang einwachsen und ein Horner-Syndrom (Ptosis, Miosis, vermindertes Schwitzen) verursachen. Das ist eine klassische Erstmanifestation von Lungenkrebs, die eine dringende Bildgebung erfordert.

Antwort

D · Einen Tumor in der Lungenspitze (Pancoast-Tumor)

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