Brintåndedrætstesten er en test, der bruger måling af brint i åndedrættet til at diagnosticere flere tilstande, der forårsager gastrointestinale symptomer. Hos mennesker er det kun bakterier - specifikt anaerobe bakterier i tyktarmen - der er i stand til at producere brint. Bakterierne producerer brint, når de udsættes for uabsorberet mad, især sukkerarter og kulhydrater, men ikke proteiner eller fedtstoffer. Selvom der produceres begrænset brint fra de små mængder uabsorberet mad, der normalt når tyktarmen, kan der produceres store mængder brint, når der er et problem med fordøjelsen eller absorptionen af mad i tyndtarmen, hvilket tillader mere uabsorberet mad at nå kolon.
Store mængder brint kan også produceres, når tyktarmsbakterierne bevæger sig tilbage i tyndtarmen, en tilstand kaldet bakteriel overvækst af tyndtarmen. I sidstnævnte tilfælde udsættes bakterierne for uabsorberet mad, der endnu ikke har haft en chance for at krydse tyndtarmen fuldstændigt for at blive fuldstændigt fordøjet og absorberet. Noget af det brint, som bakterierne producerer, uanset om det er i tyndtarmen eller tyktarmen, absorberes i blodet, der strømmer gennem tyndtarmens og tyktarmens væg. Det brintholdige blod rejser til lungerne, hvor brinten frigives og udåndes i åndedrættet, hvor det kan måles.
Hydrogen åndedrætstest bruges til at diagnosticere tre tilstande.
Bakterierne i tyktarmen, inklusive de anaerobe bakterier, er i stand til at fordøje og bruge sukker og kulhydrater som føde. Når de anaerobe bakterier fordøjer sukker og kulhydrater, omdanner de nogle af sukkerarterne og kulhydraterne til gasser, oftest brint. De kan også producere og frigive andre stoffer til tyktarmen, for eksempel kemikalier, der får tyktarmen til at udskille vand og forårsage diarré.
Som tidligere nævnt absorberes noget af brintgassen af tyktarmen i blodet og elimineres i åndedrættet, hvor det kan måles. Så længe lidt sukker eller kulhydrat når tyktarmen, giver de små mængder gas og andre stoffer, der produceres, ikke et problem. Når større mængder sukker eller kulhydrat når tyktarmen, fordi de ikke fordøjes og optages i tyndtarmen, dannes der større mængder gas og stoffer i tyktarmen.
For eksempel, hvis et individ fordøjer og optager sukkeret i mælk (laktose) normalt, så når ingen af den laktose, der gives til laktose-brinte-åndedrætstesten, tyktarmen, og der ses ingen stigning i koncentrationen af brint i åndedrættet under udåndingsprøven. På den anden side, hvis individet ikke fordøjer og absorberer laktosen fuldstændigt, det vil sige at han eller hun er laktoseintolerant, rejser laktosen gennem tyndtarmen og kommer ind i tyktarmen, hvor bakterierne fordøjer den og producerer brint. En stigning i brint i åndedrættet ses så. Andre sukkerarter, for hvilke dårlig fordøjelse kan diagnosticeres ved udåndingstest omfatter saccharose og fruktose (findes i majssirup) og sorbitol (et sukker, der bruges som et kaloriefattigt sødestof).
Der er andre måder end unormal fordøjelse af diætsukker, hvorved bakterierne kan forårsage problemer. I modsætning til i tyktarmen er antallet af brintproducerende, anaerobe bakterier i tyndtarmen lille. Men hvis et stort antal brintproducerende bakterier flytter ind i tyndtarmen fra tyktarmen, en tilstand kaldet bakteriel overvækst af tyndtarmen, kan bakterierne fordøje sukker og kulhydrater, før tyndtarmen har haft en chance for at fordøje og absorbere dem og producerer store mængder brint.
Endelig, hvis individer har unormalt hurtig passage af mad gennem tyndtarmen, er der muligvis ikke tid nok til, at tyndtarmen kan fordøje og absorbere sukker og kulhydrater. Dette resulterer i, at større mængder sukker og kulhydrat trænger ind i tyktarmen, hvor bakterierne kan fordøje og omdanne dem til gas.
For at diagnosticere bakteriel overvækst og hurtig transit gennem tyndtarmen, bruges et sukker, der ikke fordøjes og absorberes af mennesker, såsom lactulose, normalt til testen. Ved hurtig passage gennem tyndtarmen passerer sukkeret hurtigt gennem tyndtarmen og ind i tyktarmen, således at der meget hurtigt efter indtagelse af sukkeret findes brint i åndedrættet. I tilfælde af bakteriel overvækst sker der produktion af brint to gange under testen. En gang når sukkeret passerer bakterierne i tyndtarmen og igen når sukkeret kommer ind i tyktarmen.
Forud for brint-åndedrætstest faster patienten i mindst 12 timer. Ved starten af testen blæser patienten ind i og fylder en ballon med et pust. Koncentrationen af brint måles i en prøve af ånde, der er fjernet fra ballonen. Patienten indtager derefter en lille mængde af testsukkeret (laktose, saccharose, sorbitol, fructose, lactulose osv. afhængigt af formålet med testen). Yderligere prøver af ånde opsamles og analyseres for brint hvert 15. minut i op til fem timer.
Fortolkningen af resultaterne af brint-åndedrætstest afhænger af det sukker, der bruges til testning, og mønsteret for brintproduktion, efter at sukkeret er indtaget.
Efter indtagelse af testdoser af diætsukkerne laktose, saccharose, fructose eller sorbitol betyder enhver produktion af brint, at der har været et problem med fordøjelsen eller optagelsen af testsukkeret, og at noget af sukkeret er nået til tyktarmen.
Når der er hurtig tarmtransit til stede, når testdosis af ufordøjelig lactulose tyktarmen hurtigere end normalt, og derfor produceres brint af tyktarmsbakterierne kort efter, at sukkeret er indtaget.
Når der er bakteriel overvækst af tyndtarmen, resulterer indtagelse af lactulose i to separate perioder under testen, hvor brint produceres, en tidligere periode forårsaget af bakterierne i tyndtarmen og en senere forårsaget af bakterierne i tyktarmen.
Der er flere begrænsninger for brint-åndedrætstest. Af uklare årsager kan test for bakteriel overvækst af tyndtarmen med lactulose kun diagnosticere 60 % af tilfældene. (Denne ufølsomhed af testen kan til dels skyldes de strenge kriterier, der bruges til at fortolke en test som unormal. Mindre strenge kriterier kan oftere diagnosticere overvækst.) Derudover kan der ved bakteriel overvækst være et overlap mellem de tidlige og senere perioder med brintproduktion, der kan fejlfortolkes som en enkelt periode, der er karakteristisk for hurtig tarmpassage. Endelig kan nogle normale individer have langsom passage gennem tyndtarmen, hvilket gør længerevarende test - op til 5 timer - nødvendig, og mange individer er uvillige til at gennemgå en sådan langvarig testning.
Nogle individer har ikke bakterier, der producerer brint, og hos disse individer er udåndingstestning af brint ikke mulig. De fleste af disse individer har bakterier, der producerer en anden gas, metan. (Der er også individer, der producerer både brint og metan.) Metan kan måles i åndedrættet ligesom brint, og produktionen af metan kan bruges til diagnosticering på samme måde som brint. Der er dog langt mindre erfaring med metan, og produktionen af metan er mere kompleks end produktionen af brint. Derfor er det ikke klart, om mønstret for metanproduktion efter indtagelse af sukkerarter kan fortolkes på samme måde som brintproduktion, især til diagnosticering af bakteriel overvækst.
Et mønster for brintproduktion, der er typisk for bakteriel overvækst, betyder ikke nødvendigvis, at et individs symptomer er forårsaget af overvæksten. For eksempel kan der være anatomiske abnormiteter i tyndtarmen såsom forsnævring eller funktionelle abnormiteter i den måde, hvorpå tyndtarmens muskel fungerer. Disse abnormiteter kan selv forårsage symptomer på oppustethed, udspilning, smerte og diarré, men de kan også føre til bakteriel overvækst med lignende symptomer. Derfor kan det være en underliggende abnormitet, der er ansvarlig for symptomerne og ikke den bakterielle overvækst. Den eneste måde at skelne mellem de to årsager til symptomer - et underliggende problem eller bakteriel overvækst - er at behandle og udrydde bakterierne. Hvis symptomerne forsvinder, så er det mere sandsynligt, at det er overvæksten frem for den underliggende abnormitet, der er ansvarlig for symptomerne.
Enhver tilstand, der resulterer i levering af ufordøjet eller uabsorberet mad til tyktarmen, kan resultere i unormale udåndingsprøver, når diætsukkere bruges til testning. Både bugspytkirtelinsufficiens og tilstanden kaldet cøliaki kan forårsage unormale udåndingsprøver, i det første tilfælde fordi bugspytkirtelenzymer, der er nødvendige for fordøjelsen af kulhydrater, mangler, og i det sidste tilfælde fordi slimhinden i tyndtarmen er ødelagt og fordøjet mad kan ikke absorberes. Det kan være nødvendigt at udelukke disse årsager til unormale udåndingsprøver ved hjælp af yderligere tests - bugspytkirtelfunktionstest og tyndtarmsbiopsi.
Antibiotika bruges til behandling af bakteriel overvækst af tyndtarmen; dog kan ethvert antibiotikum kun være effektivt til at eliminere de tilgroende bakterier 50%-60% af tiden. Hvis symptomerne ikke forsvinder hos en person efter behandling med antibiotika, kan det derfor være nyttigt at gentage udåndingsprøven for at afgøre, om antibiotika har elimineret bakterierne. Hvis ikke, kan en anden antibiotisk eller ikke-antibiotisk behandling prøves.
Bivirkningerne af brint-åndedrætstest er præcis, hvad man ville forvente at se hos personer, der dårligt fordøjer og absorberer sukker og kulhydrater, for eksempel oppustethed, udspilning, smerter og diarré. Når lactulose bruges, er disse symptomer usandsynlige eller milde, fordi dosis af lactulose, der bruges til testning, er lille.
Til diagnosticering af laktoseintolerance kræver en alternativ procedure til udåndingstestning, at der skal tages blodprøver efter indtagelse af laktose. Hvis fordøjelsen og optagelsen af laktose er normal, bør niveauet af glukose i blodet stige. Forhøjelsen af blodsukkeret opstår, fordi laktosen nedbrydes i dets to komponentsukkere, galactose og glukose, da det absorberes i blodet. Et andet alternativ er at give en dosis laktose (eller andet diætsukker) og observere en person for symptomer. Hvis personen er intolerant, vil der sandsynligvis forekomme oppustethed, udspilning, smerte, luft i maven og diarré. Et tredje alternativ er en afprøvning af en diæt, hvor det potentielt krænkende sukker er strengt elimineret. Alle disse alternativer har dog begrænsninger og problemer.
Bakteriel overvækst kan diagnosticeres ved at dyrke (dyrke) bakterierne fra en prøve af væske fra tyndtarmen og tælle antallet af tyktarmsbakterier, der er til stede. Denne procedure kræver, at et rør føres gennem næse, svælg, spiserør og mave under røntgenvejledning, så væske kan fås fra tyndtarmen. Det er en ubehagelig og dyr procedure, og de fleste laboratorier er ikke i stand til at dyrke prøverne nøjagtigt. Derfor udføres denne test ikke rutinemæssigt.