甲烷和氢呼气检测的原理

甲烷和氢呼气检测是了解人体胃肠功能和代谢的一个重要的无创检查方法，也是了解由于肠道微生态变化所导致的疾病的一个有实用价值的方法。甲烷和氢呼气检测用于临床检验的基本是主要是基于以下几个基本要点：

第一、人体的新陈代谢虽然可以产生氢离子，但是不产生分子状态的氢和也不能产生分子状态的甲烷这两种气体。我们呼出气中的甲烷和氢气唯一的来源是胃肠道的细菌在酵解碳水化合物过程中产生的代谢产物。

第二、胃肠道产生甲烷和氢气必须基于两个最基本的条件，即胃肠道要有碳水化合和可以酵解碳水化合物的细菌，这两个因素缺一不可。所以可以认为甲烷和氢呼气主要是反映与胃肠道细菌和胃肠道对碳水化合物消化吸收有关的疾病。

第三、正常情况下，胃肠道细菌酵解碳水化合物后产生包括甲烷和氢在内的气体，其中大约有14-21%的气体可以通过肠粘膜屏障进入血液循环，经血液循环到达肺泡，通过气体交换呼出体外。呼出气中的甲烷和氢含量很低，在ppm水平。ppm是英文Parts Per Million的缩写，称百万分率，表示百万分之几。在某些疾病情况时，肠粘膜的通透性变化，甲烷好氢通过率增加，有报导肠道甲烷和氢的通过率可以达到50%。

第四、正常情况下小肠内的细菌非常少，所以在甲烷和氢呼气曲线在小肠段呼出的量很少，当小肠内细菌增加时，临床上称为小肠细菌过度生长，在小肠段代谢产生的甲烷好氢就会增加，甲烷和氢呼气曲线会明显上升。

第五、某些肠道细菌可以利用氢，使2个氢分子（4个氢原子）与1个碳原子结合生产甲烷（CH4）。不同的文献报道，大约有15-35%的人群由于上述原因，在疾病时呼出气中氢的浓度没有变化，会出现假阴性结果。中国人大约有65%左右的人群没有产甲烷的细菌，或只有很少产甲烷的细菌，其呼出其中或者没有甲烷，或者只有很少量的甲烷。鉴于这两个因素，现在临床日益认识到有必要同时测量呼出气中的甲烷和氢，整合这两个参数的变化以减少假阴性。

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