氢和甲烷呼气试验的应用：检测碳水化合物的消化和吸收

氢和甲烷呼气试验已经成为一种被国际临床广泛采用的、无创的诊断方法。在临床实践中，除了具有快速，特异等优点外，氢和甲烷呼气试验具有非放射性、非侵入性程序的优点，特别是在儿童和孕妇中。《北美共识》在结论中阐明氢和甲烷呼气试验呼气试验是一种实用、廉价、简单、安全的诊断实验方法，可用于评估常见的胃肠道疾病。根据已经进行的研究进展，氢和甲烷呼气试验已经用于以下一些领域。

1、检测碳水化合物的消化和吸收

    在氢和甲烷呼气试验可以分析呼出气中细菌代谢碳水化合物造成的气体代谢产物的基础上，已经开发了多种营养物质的肠道吸收和中间代谢的实验，如用于研究碳水化合物、脂肪、胆盐的肠道吸收和肝内代谢，以及多种疾病情况下营养物质的控制使用。

    从氢呼气发展的历史，最早的应用是用于代替血液检查诊断乳糖不耐受。乳糖不耐受和是人类最发生最多的碳水化合物不耐受。乳糖是牛奶中的糖。不能正确消化乳糖的人被称为乳糖不耐受者，或称之为有乳糖不耐症。在诊断乳糖不耐受的基础上，又逐渐用氢呼气试验，进而氢和甲烷呼气试验诊断其他糖的不耐受或消化不良，如蔗糖，果糖和山梨糖醇的消化问题。以及其它碳水化合物如甘露醇、纤维素等。饮食中的糖或其它碳水化合物不能正常消化，即碳水化合物吸收不良，或吸收不良。在这个基础上，氢和甲烷呼气试验被广泛应用于营养学研究和在临床营养指导治疗和康复。

氢和甲烷呼气试验可以诊断碳水化合物不耐受或消化不良的原理在于当有先天性或继发性消化酶缺乏的情况时，不能有效低消化食入的碳水化合物，未被小肠吸收的碳水化合物进入结肠，结肠存在的大量细菌酵解这些碳水化合物，产生大量的氢气，在有产甲烷菌存在的情况下，还会产生甲烷。通过让受试者在服用特定需要检查的碳水化合物后，每间隔一段时间检查呼气中的氢和甲烷的浓度（一般间隔20或30分钟），在小肠阶段，由于细菌很少，产生的氢气很少。当没有被吸收的碳水化合物到达结肠后，由于存在大量细菌，呼气中氢气会突然升高（高于空腹基础值20  ppm），如果结肠有产甲烷菌的情况，还会出现甲烷升高（超过空腹基础值12 ppm），或者氢和甲烷之和超过它们空腹基础值之和15 ppm。由此就可以知道有没有被消化和吸收的碳水化合物在结肠。《北美共识》提出对于碳水化合物吸收不良，应在呼气试验前排除小肠细菌过度生长，以避免误报。在呼气试验期间，氢含量比基线水平升高≥20 ppm被认为是消化不良阳性，如果同时还有胃肠道症状，则诊断为不耐症。本书后边的章节将详细介绍使用氢和甲烷呼气试验在营养学的各种应用。