氢和甲烷呼气试验检查小肠细菌过度生长（1）

1、氢和甲烷呼气试验检查小肠细菌过度生长的原理

氢气、甲烷和二氧化碳是肠腔内的重要气体。氢气和二氧化碳是肠道细菌酵解碳水化合物之后的代谢产物。甲烷是产甲烷菌代谢了氢气和二氧化碳之后产生的代谢产物。这些气体产生后，大部分通过放屁的形式排出体外，大约有17-21%进入血液之后，到达肺部排出体外，少数人还可以通过胃排出体外。因为人体自身的新陈代谢不产生氢气和甲烷，人体由肺呼出的氢气和甲烷的唯一来源是肠道细菌和古生菌，因此，通过检测呼出气中的氢气和甲烷可以作为判断肠道内细菌和古生菌位置、数量、活跃度的一种间接检测方法。

通过给肠道细菌适量和适合的碳水化合物做为底物，让小肠的细菌酵解这些碳水化合物，产生氢和甲烷检查是否存在小肠细菌过度生长。临床普遍使用的底物是葡萄糖和乳果糖。葡萄糖的优点是灵敏性高，因为小肠可以吸收葡萄糖，所以，葡萄糖呼气试验无法检测到小肠远端的细菌，出现假阴性结果。乳果糖的灵敏度不让葡萄糖，人的肠道没有分解乳果糖的酶，小肠不能吸收，乳果糖可以全程通过小肠进入大肠，因此可以检测到全小肠的情况。另外，乳果糖还可以检测到口盲时间（从喝底物开始到盲肠的时间，用于反映胃肠传输功能），和结直肠产甲烷菌的情况。更重要的是，乳果糖对糖尿病患者安全。因此，临床上更多采用乳果糖呼气试验检查小肠细菌过度生长。

当喝入底物后，按照一定的时间间隔采集呼气样本，分析气体中氢气和甲烷的含量。不同的研究使用不同的时间间隔。《北美共识》建议，每间隔20分钟取样一次。根据氢和甲烷在不同时间点的数值判断细菌所在的位置和多少。当底物到达小肠，小肠的细菌酵解底物产生氢气和二氧化碳等气体和其它代谢产物。如果有产甲烷菌存在，会消耗氢气和二氧化碳产生甲烷，如果有硫酸盐还原菌存在，也会消耗氢生产硫化氢。小肠产生的这些气体有一部分通过肠粘膜进入血液循环，随血液到达肺泡的呼吸屏障，通过气体交换呼出体外。对大多数人在喝底物后20或30分钟至90或120分钟的时间段为小肠段。如果在小肠段的氢和甲烷达到阳性诊断标准就可以诊断为小肠细菌过度生长阳性。

2、氢和甲烷呼气试验的特点

氢和甲烷呼气试验检查方法与其他方法相比有很多优点，如无创、安全、操作简单、当时出结果、易于解读检查结果等，因此获得《北美共识》和《临床指南》的推荐用于诊断小肠细菌过度生长。

氢和甲烷呼气试验除了可以检查小肠细菌过度生长之外，还可以同时做一些附加检测，如用乳果糖作为底物，可以提供口盲时间的信息，提供胃肠传输的信息。另外，还可以检测结直肠产甲烷菌的情况，产甲烷菌与肥胖、便秘有关，还可能与结直肠癌有关。

用镁粉做氢呼气试验还可以检查胃酸分泌的情况。胃酸和镁粉其化学反应生产氯化镁和氢气，根据产生氢气的多少判断胃酸的多少。因为镁粉是易燃易爆物质，很少能买到，因此临床很少开展。

氢分子医学是一个近些年来兴起的新的生命科学领域，氢分子是有效的抗氧化剂，对人体有多种保健和治疗作用。氢和甲烷呼气试验可以辅助了解氢分子在体内的代谢动力学。