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 139 mmHg · FiO₂ 0,6 · PEEP 12 cmH₂O0100200300400500P/F (mmHg)über 300: kein ARDS-Gradleichtmittelschwerschwer

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein beatmeter Patient, der die übrigen Berlin-Kriterien für ein ARDS erfüllt, hat einen PaO₂ von 139 mmHg (18,5 kPa) unter 60 % Sauerstoff mit einem PEEP von 12 cmH₂O. Berechne den P/F-Quotienten und klicke auf den Schweregrad des ARDS.

PaO₂ 139 mmHg (18,5 kPa)FiO₂ 60%PEEP 12 cmH₂O
  1. 1über 300: kein ARDS-Grad
  2. 2leicht
  3. 3mittelschwer
  4. 4schwer
2.Sauerstofftherapie und AtmungsberechnungenSchwer
SpO₂ 94% · FiO₂ 0,4ROX = ?RR 18/minROX = (SpO₂/FiO₂)/RR

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Ein Patient unter High-Flow-Sauerstoff über die Nase hat SpO₂ 94 % bei FiO₂ 0,4 und eine Atemfrequenz von 18/min. Bestimme den ROX-Index ROX = (SpO₂/FiO₂)/AF, mit SpO₂ in Prozent und FiO₂ als Bruchteil. Runde auf zwei Dezimalstellen.

SpO₂ 94%FiO₂ 0,4RR 18/min
ROX =
3.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseMittel

Ein Übungsgas zeigt eine metabolische Azidose mit HCO₃⁻ 14 mmol/L. Bestimme mit der Winter-Formel den erwarteten PaCO₂ (die Mitte des Bereichs) in mmHg.

HCO₃⁻ 14 mmol/L
PaCO₂ = mmHg
4.Interpretation der arteriellen BlutgasanalyseSchwer
pH7,357,457,32PaCO₂mmHg354569HCO₃⁻mmol/L222634akutenchronischenakut auf chronisch

Ein Übungsgas zeigt eine respiratorische Azidose: pH 7,32, PaCO₂ 69 mmHg (9,2 kPa), HCO₃⁻ 34 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 7,32PaCO₂ 69 mmHg (9,2 kPa)HCO₃⁻ 34 mmol/L
  1. 1akuten
  2. 2chronischen
  3. 3akut auf chronisch
5.Klinische Assessment-ScoresMittel
E1 / 4+V1 / 5+M? / 6GCS 4?

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). Eine Übungsakte verzeichnet einen GCS von 4 mit E1 und V1. Welcher motorische Wert M wurde erfasst, und welche Reaktion beschreibt er? Gib die Zahl an.

GCS 4E1V1
M =
6.Klinische Assessment-ScoresSchwer
beruhigendmäßig auffälligniedrig

Übungsaufgabe (erfundene Werte, keine klinische Empfehlung). 1 Minute nach der Geburt zeigt ein Übungs-Neugeborenes rosige Haut am ganzen Körper, eine Herzfrequenz von 170/min, Schreien, Husten oder Niesen bei Stimulation, aktive Bewegung und gute Atmung mit kräftigem Schreien. 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 gilt ein höherer HDL-Cholesterinspiegel als schützend?

  1. AHDL transportiert Cholesterin aus den Geweben zurück zur Leber
  2. BHDL senkt direkt den Blutdruck
  3. CHDL verdünnt das Blut ähnlich wie ein Antikoagulans
  4. DHDL wird in den Arterienwänden zu Vitamin D umgewandelt
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und AtmungSchwer

Eine Pflegekraft betreut vier kardiologische Patienten. Wen sollte sie zuerst sehen?

  1. AEinen Patienten mit Angina pectoris, dessen Brustschmerz in Ruhe nicht nachgelassen hat und der schwitzt
  2. BEinen Patienten nach einer Koronarangiografie über die A. radialis, der fragt, wann er essen darf
  3. CEinen Patienten mit Herzinsuffizienz, dessen Gewicht 0,3 kg über dem gestrigen Morgengewicht liegt
  4. DEinen Patienten mit Vorhofflimmern und einer Herzfrequenz von 86/min, der heute Morgen eine Dosis Apixaban erhalten soll

3Lösungen

1.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: leicht

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 = 139/0,6 = 231,7 mmHg

Berlin-Schweregrad

leicht

Antwort

leicht
2.Sauerstofftherapie und Atmungsberechnungen

Antwort: ROX = 13,06

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

94/0,4 = 235

ROX

ROX = 235/18 = 13,06

Antwort

ROX = 13,06

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: PaCO₂ = 29 mmHg

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.

Winter-Formel

PaCO₂ = 1,5·14 + 8 = 29 mmHg
Wurfweite: 27–31 mmHg

Antwort

PaCO₂ = 29 mmHg
4.Interpretation der arteriellen Blutgasanalyse

Antwort: chronischen

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 + 1·2,9 = 26,9 mmol/L
chronischen: 24 + 3,5·2,9 = 34,15 mmol/L

Vergleichen

gemessen: 34 mmol/L → chronischen

Antwort

chronischen
5.Klinische Assessment-Scores

Antwort: M = 2

Glasgow Coma Scale: Addiere die beste Reaktion in drei Bereichen. Augenöffnen E: 4 spontan, 3 auf Geräusch oder Ansprache, 2 auf Druck, 1 keine. Verbale Reaktion V: 5 orientiert, 4 verwirrt, 3 unpassende Worte, 2 unverständliche Laute, 1 keine. Motorik M: 6 befolgt Aufforderungen, 5 gezielte Abwehr, 4 normale Beugung (Wegziehen), 3 abnorme Beugung, 2 Streckung, 1 keine. Die Summe reicht von 3 bis 15. Nach einem Schädel-Hirn-Trauma gelten 13–15 meist als leicht, 9–12 als mittelschwer und 3–8 als schwer.

Motorischer Wert

M = 4 − 1 − 1 = 2
M2: Streckung der Arme und Beine (abnorme Streckung)

Antwort

M = 2
6.Klinische Assessment-Scores

Antwort: beruhigend

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: rosige Haut am ganzen Körper → 2
Puls: 170/min → 2
Grimassieren: Schreien, Husten oder Niesen bei Stimulation → 2
Aktivität: aktive Bewegung → 2
Atmung: gute Atmung mit kräftigem Schreien → 2

Addieren

APGAR = 2 + 2 + 2 + 2 + 2 = 10

Interpretation

10 → beruhigend

Antwort

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

Antwort: A · HDL transportiert Cholesterin aus den Geweben zurück zur Leber

Warum das die Antwort ist

HDL transportiert Cholesterin aus den Geweben und Arterienwänden zur Leber, wo es ausgeschieden wird (reverser Cholesterintransport), daher sind höhere Werte mit einem geringeren kardiovaskulären Risiko verbunden. LDL transportiert Cholesterin zu den Geweben und fördert die Atherosklerose.

Antwort

A · HDL transportiert Cholesterin aus den Geweben zurück zur Leber
8.Medizinisch-chirurgische Pflege: Herz-Kreislauf und Atmung

Antwort: A · Einen Patienten mit Angina pectoris, dessen Brustschmerz in Ruhe nicht nachgelassen hat und der schwitzt

Warum das die Antwort ist

Brustschmerz, der in Ruhe nicht abklingt, besonders mit Schwitzen, spricht für ein akutes Koronarsyndrom und erfordert eine sofortige Einschätzung und ein 12-Kanal-EKG. Eine kontrollierte Herzfrequenz bei Vorhofflimmern, eine sehr kleine Gewichtsveränderung und eine Frage zum Essen sind nicht dringend.

Antwort

A · Einen Patienten mit Angina pectoris, dessen Brustschmerz in Ruhe nicht nachgelassen hat und der schwitzt

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