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
Hb109 g/LSaO₂96%PaO₂81 mmHgCaO₂?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient hat Hb 109 g/L, SaO₂ 96 % und PaO₂ 81 mmHg (10,8 kPa). Bestimme den arteriellen Sauerstoffgehalt CaO₂ = 1,34 × Hb (g/dL) × SaO₂ + 0,003 × PaO₂ (mmHg) in mL O₂/dL.

Hb 109 g/LSaO₂ 96%PaO₂ 81 mmHg (10,8 kPa)
CaO₂ = mL/dL
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
1250psiDf = 0,16 L/psi45 minRestdruck 200 psiQ = ? L/min

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Transport dauert 45 Minuten. Die Flasche der Größe D (Faktor 0,16 L/psi) zeigt 1250 psi. Wie hoch ist bei einem sicheren Restdruck von 200 psi der höchste ganzzahlige Fluss Q in L/min, der den ganzen Transport übersteht?

45 min1250 psif = 0,16 L/psi200 psi
Q = L/min
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel

Ein Übungsgas zeigt PaCO₂ 75 mmHg (10,0 kPa). Bestimme den erwarteten HCO₃⁻ mit der Regel, dass HCO₃⁻ bei akuter respiratorischer Azidose um 1 mmol/L steigt, für je 10 mmHg, die PaCO₂ über 40 liegt, ausgehend vom HCO₃⁻ 24 mmol/L.

PaCO₂ 75 mmHg (10,0 kPa)Ausgangswert: 40 mmHg, 24 mmol/L
HCO₃⁻ = mmol/L
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer
pH7,357,457,24PaCO₂mmHg354543HCO₃⁻mmol/L222618angemessene Kompensationzusätzliche respiratorische Azidosezusätzliche respiratorische Alkalose

Ein Übungsgas zeigt eine metabolische Azidose: pH 7,24, PaCO₂ 43 mmHg (5,7 kPa), HCO₃⁻ 18 mmol/L. Vergleiche den gemessenen PaCO₂ mit der Winter-Formel. Klicke deine Interpretation an.

pH 7,24PaCO₂ 43 mmHg (5,7 kPa)HCO₃⁻ 18 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 28/min, SpO₂ 94 % unter Raumluft, Blutdruck 130/78 mmHg, Puls 120/min, wach, Temperatur 38,8 °C. Wie hoch ist die NEWS2-Gesamtpunktzahl?

RR 28SpO₂ 94%LuftSBP 130HR 120AT 38,8 °C
NEWS2 =
6.Klinische Assessment-ScoresSchwer
kein Risikogeringes Risikomittleres Risikohohes Risikosehr hohes Risiko

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Übungspatient wird mit der Braden-Skala beurteilt: sensorische Wahrnehmung: vollständig eingeschränkt; Feuchtigkeit: meist feucht; Aktivität: an den Stuhl gebunden; Mobilität: keine Einschränkung; Ernährung: ausreichend; Reibung und Scherkräfte: Problem. Verwende die Bereiche 19–23 kein Risiko, 15–18 gering, 13–14 mittel, 10–12 hoch und 9 oder weniger sehr hoch. Klicke auf die Risikostufe.

  1. 1kein Risiko
  2. 2geringes Risiko
  3. 3mittleres Risiko
  4. 4hohes Risiko
  5. 5sehr hohes Risiko
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungMittel

Welche Notfallausrüstung sollte am Bett eines Patienten mit Trachealkanüle bereitliegen?

  1. AEine Magensonde und eine Ernährungspumpe
  2. BNur eine Ersatz-Sauerstoffmaske, da die Kanüle selten Probleme macht
  3. CErsatzkanülen (gleiche Größe und eine kleinere), Absaugung und Sauerstoff
  4. DEin Blasenkatheterset, ein Blutzuckermessgerät und ein Thermometer
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Bei einem Patienten mit großem Perikarderguss fällt der systolische Druck beim Einatmen um mehr als 10 mmHg. Wie heißt dieser Befund?

  1. APulsus celer et altus (Wasserhammerpuls)
  2. BPulsdefizit
  3. CPulsus alternans
  4. DPulsus paradoxus

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: CaO₂ = 14,26 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

109 g/L = 10,9 g/dL

Gebundener Sauerstoff

1,34·10,9·0,96 = 14,02 mL/dL

Gelöster Sauerstoff

0,003·81 = 0,243 mL/dL

Sauerstoffgehalt

CaO₂ = 14,02 + 0,243 = 14,26 mL/dL

Antwort

CaO₂ = 14,26 mL/dL
2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: Q = 3 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

(1250 − 200)·0,16 = 168 L

Höchster Fluss

168/45 = 3,733 L/min → Q = 3 L/min

Antwort

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

Antwort: HCO₃⁻ = 27,5 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

|75 − 40| = 35 mmHg → 3,5 × 10 mmHg

Erwarteter HCO₃⁻

HCO₃⁻ = 24 + 1·3,5 = 27,5 mmol/L

Antwort

HCO₃⁻ = 27,5 mmol/L
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

1,5·18 + 8 = 35 → 33–37 mmHg

Vergleichen

gemessen: 43 mmHg → zusätzliche respiratorische Azidose

Antwort

zusätzliche respiratorische Azidose
5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: NEWS2 = 7

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 28/min → 3
SpO₂ 94% → 1
unter Raumluft → 0
SBP 130 mmHg → 0
HR 120/min → 2
wach (A) → 0
T 38,8 °C → 1

Addieren

NEWS2 = 3 + 1 + 0 + 0 + 2 + 0 + 1 = 7

Antwort

NEWS2 = 7
6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: mittleres Risiko

Braden-Skala: sechs Subskalen für das Dekubitusrisiko. Sensorische Wahrnehmung, Feuchtigkeit, Aktivität, Mobilität und Ernährung werden mit 1 bis 4 bewertet, von der schlechtesten Stufe (1) bis zu keinem Problem (4); Reibung und Scherkräfte werden mit 1 bis 3 bewertet. Die Summe reicht von 6 bis 23, und eine niedrigere Summe bedeutet ein höheres Risiko. Gängige Bereiche: 19–23 kein Risiko, 15–18 geringes Risiko, 13–14 mittleres Risiko, 10–12 hohes Risiko und 9 oder weniger sehr hohes Risiko.

Jede Subskala bewerten

sensorische Wahrnehmung: vollständig eingeschränkt → 1
Feuchtigkeit: meist feucht → 2
Aktivität: an den Stuhl gebunden → 2
Mobilität: keine Einschränkung → 4
Ernährung: ausreichend → 3
Reibung und Scherkräfte: Problem → 1

Addieren

Braden-Summe = 1 + 2 + 2 + 4 + 3 + 1 = 13

Risikostufe

13 → mittleres Risiko

Antwort

mittleres Risiko
7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: C · Ersatzkanülen (gleiche Größe und eine kleinere), Absaugung und Sauerstoff

Warum das die Antwort ist

Zur Ausrüstung am Bett gehören meist Ersatztrachealkanülen (gleiche Größe und eine Nummer kleiner), gegebenenfalls ein Obturator, Absaugung mit Kathetern, Sauerstoff, ein Beatmungsbeutel mit Maske und, wo der Standard es vorsieht, ein Tracheaspreizer. Sie wird in jeder Schicht kontrolliert.

Antwort

C · Ersatzkanülen (gleiche Größe und eine kleinere), Absaugung und Sauerstoff
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: D · Pulsus paradoxus

Warum das die Antwort ist

Der Pulsus paradoxus ist ein übermäßiger inspiratorischer Abfall des systolischen Drucks (mehr als 10 mmHg). Bei der Tamponade füllt sich die rechte Kammer beim Einatmen und drückt das Septum nach links, sodass die linksventrikuläre Auswurfleistung sinkt. Er kommt auch bei schwerem Asthma vor. Ein schnellender Puls (Wasserhammerpuls) spricht für eine Aortenklappeninsuffizienz.

Antwort

D · Pulsus paradoxus

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