在营养研究中使用氢和甲烷呼气试验

1、关于实验前禁食的研究

为了正确评估数据，需要较低的空腹基础氢和甲烷的排泄量。通常规定12小时禁食。甚至有一些研究建议在检查之前的24小时内减少复合碳水化合物的摄入。Kotler等人通过添加长时间无碳水化合物饮食（大于15小时）和在含有蛋白质和脂肪的规定配方中添加试验糖，对呼气试验的方案进行了修改。无碳水化合物制剂显著降低了基线氢排泄量，这意味着基线氢浓度的升高与呼吸测试前一晚发生的碳水化合物吸收不良有关。碳水化合物餐后氢排泄时间延长（大于8小时），大多数氢在餐后4小时排出。所有受试者的氢排泄时间过程相似，与所用糖的剂量和类型无关。当分析餐后4至7小时内的氢排泄量时，所有服用至少3g乳果糖的受试者与那些吃无碳水化合物膳食的受试者相比，都会排出显著的氢。在呼吸测试的前一天晚上向标准制剂中添加10g乳果糖，导致随后10g乳果糖餐后氢排泄时间曲线向左偏移，表明结肠中的氢生成较早。这些结果表明，呼吸测试可用于确定人体肠道内糖吸收的能力，并证明先前的糖吸收不良可能会影响进食时的呼气氢反应（Kotler, et al. 1982.）。

Avallone等人进行了一项对比回顾实验，以探讨在检测之前饮食对基础氢排泄的影响，以及由于基础氢排泄量高而被排除在试验之外的受试者人数。他们回顾性分析了1997-1998年（要求12小时禁食）和2007-2008年（要求24小时禁食）接受乳糖耐量试验的两组500名患者。低碳水化合物饮食组的平均基础氢排泄量显著降低（p<0.0001）（2.46+6.8ppm vs.4.73+/-3.3ppm）。在1997-1998年，有46/500的患者（9.2%）因基础氢值而被排除在测试之外，而在2007-2008年期间，这一比人为7/500（1.4%）。他们的研究是第一次提供客观数据，说明在氢呼气测试前减少复杂碳水化合物的摄入所带来的好处（Avallone, et al. 2010.）。

2、检查小肠吸收功能

简单的小肠功能测试不仅可以验证和定量吸收不良综合征，而且还可以作出第一次鉴别诊断决定，从而在更合理和有限的基础上采用更具侵入性或更精细的技术。基本诊断程序包括分析粪便湿重、粪便脂肪排泄量、偶尔测定血清β-胡萝卜素浓度、D-木糖试验、以乳糖或葡萄糖为底物的氢和甲烷呼气试验，用75Se-HCAT检测胆汁酸吸收不良和通过粪便清除α-1-抗胰蛋白酶检测蛋白丢失性肠病（Lembcke, et al. 1994.）。

    Bodánszky等人对57人小儿进行了空肠活检和氢呼气试验探讨吸收不良的原因，其中34人有乳糜泻，23人有其他形式的吸收不良。在受乳糜泻影响的儿童中，随着绒毛损害的进展，氢呼气试验阳性结果的发生率逐渐增加。在次全绒毛萎缩组也观察到年龄依赖性，阳性结果大多发生在3岁以下。在非乳糜泻组中，阳性发现最常见的原因是蓝氏贾第鞭毛虫感染。在27人经氢呼气试验阳性的乳糖吸收不良患者中，只有11人出现腹泻。这项研究证明氢呼气试验有助于区分肠道细菌污染综合征和由于吸收面减少而引起的吸收不良（Bodánszky, et al. 1987.）。

3、用于研究碳水化合物吸收

    Huang等人用氢呼气试验测定健康成人对食物碳水化合物的吸收。当乳果糖的吸收率为0时，食品碳水化合物的吸收率为：含瘦肉精的大米为100%，大米为98%，面包为85%，玉米为58%，红薯为30%。食物碳水化合物的吸收与经口盲传输时间（OCTT，r=0.8790）和氢峰时间（PHT，r=0.6745）呈正相关，与氢峰值（PHV，r=-0.6468）和产氢率（氢>1.8mg/m3，r=-0.8679）呈负相关。他们的研究表明，氢呼气试验具有安全、无创、重复性好、准确等优点，可用于评估食物碳水化合物在人体内的吸收（Huang, et al. 1998.）。

Flourié等人比较淀粉和乳果糖的产氢量，评价以乳果糖为标准的氢呼气试验定量淀粉吸收不良的准确性。淀粉和乳果糖的平均产氢量在粪便匀浆中和碳水化合物注入盲肠后的呼气排泄物中没有差异。将18名受试者盲肠中注入的已知淀粉量与摄入10 g乳果糖后的总过量氢气排泄量计算出的量进行比较；对于5、10g乳果糖输注，计算量分别为3.6+1.0、9.9+1.3和22.0+3.4 g，和25g淀粉。基于总过量氢容量的乳果糖氢呼气试验提供了一组受试者结肠中淀粉代谢平均量的有效测量方法（Flourié， et al. 1988.）。

Suzuki等人对30位健康成人进行乳果糖和乳糖氢呼气试验研究。有4人（13%）在给予18g乳果糖时没有检测到呼气氢，被认为是不产氢的。男性和老年人的产氢量都较低。当给20g乳糖时，乳糖耐受实验和乳糖氢呼气试验的结果没有相关性。但是，将乳果糖氢呼气试验结果计入乳糖氢呼气试验时，两者有很好的相关性。他们提出在研究氢呼气试验时不应忽视氢气生产的个体差异（Suzuki, et al.）。