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 = V_T·f, V̇A = (V_T − V_D)·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

Bringe jeden Wert in die Einheiten der Formel: FiO₂ und SaO₂ als Bruchteile, PaO₂ in mmHg, Hb in g/dL.
Ziehe bei einer Flasche den sicheren Restdruck ab, multipliziere mit dem Flaschenfaktor und teile durch den Fluss.
Runde Flaschenzeiten und Flüsse ab, nie auf.
Prüfe beim P/F-Quotienten zuerst den PEEP, teile dann PaO₂ durch FiO₂ und vergleiche mit 300, 200 und 100 mmHg.
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

Lies den pH-Wert ab: unter 7,35 ist es eine Azidose, über 7,45 eine Alkalose.
Finde den Wert, der sie erklärt: Läuft PaCO₂ entgegengesetzt zum pH, ist sie respiratorisch; läuft HCO₃⁻ gleichsinnig mit dem pH, ist sie metabolisch.
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.
Vergleiche bei einer metabolischen Azidose PaCO₂ mit der Winter-Formel 1,5·HCO₃⁻ + 8 ± 2 und berechne die Anionenlücke Na⁺ − (Cl⁻ + HCO₃⁻).
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

Suche den Bewertungsbogen, den die Aufgabe verwendet, und seinen Bereich (GCS 3–15, APGAR 0–10, Braden 6–23, Morse 0–125).
Bewerte jedes Item einzeln und ordne die Beschreibung seiner Stufe zu.
Addiere die Item-Werte und prüfe, ob die Summe im Bereich liegt.
Wende die Grenzwerte an: Achte bei NEWS2 auch auf jeden einzelnen Parameter mit dem Wert 3.
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

Benenne das Problem: Pumpversagen, verschlossene Arterie, Rhythmusstörung, Gerinnsel, verengte Atemwege, Infektion oder ein Geräteproblem.
Prüfe zuerst die Gefahrenzeichen: Hypoxie, Hypotonie, Brustschmerz, neue Verwirrtheit, ein kaltes Bein ohne Puls.
Passe den Sauerstoff an den Patienten an: 94–98 % für die meisten, 88–92 % bei Gefahr einer CO₂-Retention.
Ordne jedem Arzneimittel seinen Test und sein Risiko zu: Warfarin und INR, Heparin und aPTT und Thrombozyten, Diuretika und Kalium.
Wähle die sichere erste Maßnahme, eskaliere dann und beurteile erneut.

2Übungsaufgaben

1.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenMittel

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient hat Hb 136 g/L, SaO₂ 94 % und PaO₂ 71 mmHg (9,5 kPa). Bestimme den arteriellen Sauerstoffgehalt CaO₂ = 1,34 × Hb (g/dL) × SaO₂ + 0,003 × PaO₂ (mmHg) in mL O₂/dL.

Hb 136 g/LSaO₂ 94%PaO₂ 71 mmHg (9,5 kPa)

CaO₂ = mL/dL

2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein beatmeter Mann ist 176 cm groß und wiegt 93 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 V_T auf mL gerundet.

176 cm93 kg6 mL/kg

V_T = mL

3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel

Übungswerte: Na⁺ 139 mmol/L, Glukose 14,7 mmol/L und Harnstoff 15,8 mmol/L. Berechne die Serumosmolalität Osm = 2·Na⁺ + Glukose + Harnstoff auf die nächste ganze Zahl.

Na⁺ 139 mmol/LGlukose 14,7 mmol/LHarnstoff 15,8 mmol/L

Osm = mOsm/kg

4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer

Übungswerte: Na⁺ 144, Cl⁻ 93 und HCO₃⁻ 13 mmol/L. Berechne den Delta-Quotienten (AG − 12)/(24 − HCO₃⁻) mit AG = Na⁺ − (Cl⁻ + HCO₃⁻). Gib zwei Dezimalstellen an.

Na⁺ 144 mmol/LCl⁻ 93 mmol/LHCO₃⁻ 13 mmol/L

Delta-Quotient =

5.Klinische Assessment-ScoresMittel

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Übungspatient wird mit der Braden-Skala beurteilt: sensorische Wahrnehmung: stark eingeschränkt; Feuchtigkeit: gelegentlich feucht; Aktivität: geht häufig; Mobilität: leicht eingeschränkt; Ernährung: sehr schlecht; Reibung und Scherkräfte: kein erkennbares Problem. Bestimme die Braden-Summe B.

6–23

B =

6.Klinische Assessment-ScoresSchwer

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Übungspatient wird mit der Braden-Skala beurteilt: sensorische Wahrnehmung: stark eingeschränkt; Feuchtigkeit: selten feucht; Aktivität: geht häufig; Mobilität: stark eingeschränkt; Ernährung: sehr schlecht; Reibung und Scherkräfte: kein erkennbares 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.

1kein Risiko
2geringes Risiko
3mittleres Risiko
4hohes Risiko
5sehr hohes Risiko

7.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungMittel

Wann sollte laut aktuellen Leitlinien einem Patienten mit akutem Koronarsyndrom Sauerstoff gegeben werden?

AErst wenn das Troponinergebnis vorliegt
BImmer mit 15 L/min, unabhängig von der Sättigung
CNie, weil Sauerstoff dem Herzmuskel schadet
DNur wenn die SpO₂ unter dem Zielbereich liegt

8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Bei einem 70-jährigen Mann wurde beim Screening ein kleines Bauchaortenaneurysma gefunden, und er wird regelmäßig kontrolliert. Welcher Rat ist am wichtigsten?

AAlle Blutdruckmedikamente absetzen, um einen niedrigen Druck zu vermeiden
BDas Aneurysma sofort versorgen lassen, unabhängig von Größe und Wachstumsgeschwindigkeit
CFür den Rest seines Lebens jede Bewegung und jedes Heben meiden, um die Aorta zu schützen
DMit dem Rauchen aufhören, den Blutdruck einstellen und bei plötzlichen Rückenschmerzen sofort Hilfe holen

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: CaO₂ = 17,34 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

136 g/L = 13,6 g/dL

Gebundener Sauerstoff

1,34·13,6·0,94 = 17,13 mL/dL

Gelöster Sauerstoff

0,003·71 = 0,213 mL/dL

Sauerstoffgehalt

CaO₂ = 17,13 + 0,213 = 17,34 mL/dL

Antwort

CaO₂ = 17,34 mL/dL

2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: V_T = 429 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·(176 − 152,4) = 71,48 kg

Atemzugvolumen

V_T = 6·71,48 = 428,9 ≈ 429 mL

Antwort

V_T = 429 mL

3.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: Osm = 309 mOsm/kg

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.

Berechnete Osmolalität

Osm = 2·139 + 14,7 + 15,8 = 308,5 ≈ 309 mOsm/kg

Antwort

Osm = 309 mOsm/kg

4.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: Delta-Quotient = 2,364

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.

Anionenlücke

AG = 144 − (93 + 13) = 38

Delta-Quotient

(38 − 12)/(24 − 13) = 26/11 = 2,364

Antwort

Delta-Quotient = 2,364

Über 2: eine zusätzliche metabolische Alkalose.

5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: B = 16

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: stark eingeschränkt → 2

Feuchtigkeit: gelegentlich feucht → 3

Aktivität: geht häufig → 4

Mobilität: leicht eingeschränkt → 3

Ernährung: sehr schlecht → 1

Reibung und Scherkräfte: kein erkennbares Problem → 3

Addieren

Braden-Summe = 2 + 3 + 4 + 3 + 1 + 3 = 16

Antwort

B = 16

6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: geringes Risiko

Jede Subskala bewerten

sensorische Wahrnehmung: stark eingeschränkt → 2

Feuchtigkeit: selten feucht → 4

Aktivität: geht häufig → 4

Mobilität: stark eingeschränkt → 2

Ernährung: sehr schlecht → 1

Reibung und Scherkräfte: kein erkennbares Problem → 3

Addieren

Braden-Summe = 2 + 4 + 4 + 2 + 1 + 3 = 16

Risikostufe

16 → geringes Risiko

Antwort

geringes Risiko

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

Antwort: D · Nur wenn die SpO₂ unter dem Zielbereich liegt

Warum das die Antwort ist

Routinemäßiger High-Flow-Sauerstoff bei Patienten ohne Hypoxämie bringt keinen Nutzen und kann die Infarktgröße erhöhen. Sauerstoff wird gegeben, wenn die Sättigung unter den Zielwert fällt (zum Beispiel unter 90% in manchen Leitlinien, unter 94% in anderen).

Antwort

D · Nur wenn die SpO₂ unter dem Zielbereich liegt

8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: D · Mit dem Rauchen aufhören, den Blutdruck einstellen und bei plötzlichen Rückenschmerzen sofort Hilfe holen

Warum das die Antwort ist

Kleine Aneurysmen werden meist mit regelmäßigem Ultraschall kontrolliert, und eine Versorgung wird erwogen, wenn sie einen Schwellenwert erreichen oder schnell wachsen. Ein Rauchstopp verlangsamt das Wachstum, und Blutdruck und kardiovaskuläres Risiko werden behandelt. Plötzliche Bauch- oder Rückenschmerzen können eine Ruptur bedeuten und erfordern eine Notfallversorgung.

Antwort

D · Mit dem Rauchen aufhören, den Blutdruck einstellen und bei plötzlichen Rückenschmerzen sofort Hilfe holen

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