Водородный дыхательный тест — это тест, в котором используется измерение содержания водорода в выдыхаемом воздухе для диагностики ряда состояний, вызывающих желудочно-кишечные симптомы. У людей только бактерии, особенно анаэробные бактерии в толстой кишке, способны производить водород. Бактерии производят водород, когда они подвергаются воздействию неабсорбированной пищи, особенно сахаров и углеводов, но не белков или жиров. Хотя ограниченное количество водорода вырабатывается из небольшого количества неабсорбированной пищи, которое обычно достигает толстой кишки, большое количество водорода может образовываться, когда есть проблемы с перевариванием или всасыванием пищи в тонком кишечнике, что позволяет большему количеству неабсорбированной пищи достигать толстой кишки. двоеточие.
Большое количество водорода также может быть произведено, когда бактерии толстой кишки возвращаются в тонкую кишку, состояние, называемое избыточным бактериальным ростом тонкой кишки. В этом последнем случае бактерии подвергаются воздействию неабсорбированной пищи, которая еще не успела полностью пройти через тонкую кишку, чтобы полностью перевариться и всосаться. Часть водорода, вырабатываемого бактериями, будь то в тонкой или толстой кишке, всасывается в кровь, протекающую через стенку тонкой и толстой кишки. Содержащая водород кровь попадает в легкие, где водород высвобождается и выдыхается с дыханием, где его можно измерить.
Водородный дыхательный тест используется для диагностики трех состояний.
Бактерии в толстой кишке, в том числе анаэробные бактерии, способны переваривать и использовать сахара и углеводы в качестве пищи. Когда анаэробные бактерии переваривают сахара и углеводы, они превращают часть сахаров и углеводов в газы, чаще всего в водород. Они также могут производить и выделять в толстую кишку другие вещества, например химические вещества, которые заставляют толстую кишку выделять воду и вызывают диарею.
Как обсуждалось ранее, часть газообразного водорода поглощается толстой кишкой в кровь и удаляется с дыханием, где его можно измерить. Пока мало сахара или углеводов достигает толстой кишки, небольшое количество газа и других веществ, которые производятся, не вызывают проблемы. Когда большое количество сахара или углеводов достигает толстой кишки, потому что они не перевариваются и не всасываются в тонкой кишке, в толстой кишке образуется большее количество газа и веществ.
Например, если человек нормально переваривает и усваивает сахар в молоке (лактозу), то лактоза, введенная для водородного дыхательного теста с лактозой, не достигает толстой кишки, и при этом не наблюдается увеличения концентрации водорода в дыхании. дыхательный тест. С другой стороны, если человек не переваривает и не усваивает лактозу полностью, то есть у него непереносимость лактозы, лактоза проходит через тонкий кишечник и попадает в толстую кишку, где бактерии переваривают ее и производят водород. Затем наблюдается увеличение содержания водорода в дыхании. Другие сахара, плохое пищеварение которых можно диагностировать с помощью дыхательного теста, включают сахарозу и фруктозу (содержится в кукурузном сиропе) и сорбит (сахар, который используется в качестве низкокалорийного подсластителя).
Существуют и другие способы, кроме ненормального переваривания пищевых сахаров, которыми бактерии могут вызывать проблемы. В отличие от толстой кишки, количество продуцирующих водород анаэробных бактерий в тонкой кишке невелико. Однако, если большое количество бактерий, вырабатывающих водород, перемещается в тонкую кишку из толстой кишки, состояние, называемое избыточным бактериальным ростом тонкой кишки, бактерии могут переваривать сахара и углеводы до того, как тонкая кишка успеет их переварить и всосать. их и производят большое количество водорода.
Наконец, если у людей наблюдается аномально быстрое прохождение пищи через тонкий кишечник, у тонкого кишечника может не хватить времени для переваривания и поглощения сахаров и углеводов. Это приводит к попаданию большего количества сахара и углеводов в толстую кишку, где бактерии могут переваривать их и превращать в газ.
Для диагностики избыточного бактериального роста и быстрого транзита через тонкий кишечник для теста обычно используют сахар, который не переваривается и не усваивается человеком, например лактулоза. В случае быстрого прохождения через тонкую кишку сахар быстро проходит через тонкую кишку и в толстую кишку, так что водород обнаруживается в дыхании очень скоро после приема сахара. В случае избыточного бактериального роста образование водорода происходит дважды во время теста. Один раз, когда сахар проходит через бактерии в тонкой кишке, и еще раз, когда сахар попадает в толстую кишку.
Перед водородным дыхательным тестом пациент голодает не менее 12 часов. В начале теста пациент надувает воздушный шар и наполняет его воздухом. Концентрация водорода измеряется в образце дыхания, взятом из баллона. Затем пациент принимает небольшое количество исследуемого сахара (лактозы, сахарозы, сорбита, фруктозы, лактулозы и т. д. в зависимости от цели исследования). Дополнительные образцы дыхания собираются и анализируются на наличие водорода каждые 15 минут в течение пяти часов.
Интерпретация результатов водородного дыхательного теста зависит от сахара, который используется для тестирования, и характера образования водорода после приема сахара.
После приема тестовых доз пищевых сахаров лактозы, сахарозы, фруктозы или сорбита любое образование водорода означает, что возникла проблема с перевариванием или всасыванием тестируемого сахара и что часть сахара достигла толстой кишки.
При быстром кишечном транзите тестовая доза неперевариваемой лактулозы достигает толстой кишки быстрее, чем обычно, и, следовательно, водород вырабатывается кишечными бактериями вскоре после приема сахара.
При избыточном бактериальном росте тонкой кишки прием лактулозы приводит к двум отдельным периодам во время теста, в ходе которого вырабатывается водород:более ранний период, вызванный бактериями в тонкой кишке, и более поздний, вызванный бактериями в толстой кишке.
Есть несколько ограничений для водородного дыхательного теста. По неясным причинам тестирование на избыточный бактериальный рост тонкой кишки с лактулозой позволяет диагностировать лишь в 60% случаев. (Эта нечувствительность теста может быть частично связана со строгими критериями, которые используются для интерпретации теста как аномального. Менее строгие критерии могут чаще диагностировать избыточный рост.) более поздние периоды продукции водорода, которые могут быть ошибочно истолкованы как единый период, характерный для быстрого кишечного транзита. Наконец, у некоторых нормальных людей транзит через тонкую кишку может быть медленным, что требует длительного тестирования - до 5 часов, и многие люди не хотят проходить такое длительное тестирование.
У некоторых людей нет бактерий, вырабатывающих водород, и у этих людей тестирование дыхания на водород невозможно. У большинства из этих людей есть бактерии, которые производят другой газ, метан. (Есть также люди, которые производят как водород, так и метан.) Метан можно измерить в дыхании так же, как водород, и производство метана можно использовать для диагностики так же, как водород. Однако опыта работы с метаном гораздо меньше, а производство метана сложнее, чем производство водорода. Таким образом, неясно, можно ли интерпретировать характер продукции метана после приема сахаров так же, как продукцию водорода, особенно для диагностики избыточного бактериального роста.
Модель образования водорода, типичная для избыточного роста бактерий, не обязательно означает, что симптомы человека вызваны избыточным ростом. Например, могут быть анатомические аномалии тонкой кишки, такие как сужение или функциональные нарушения в работе мышц тонкой кишки. Эти аномалии сами по себе могут вызывать симптомы вздутия живота, вздутия живота, боли и диареи, но они также могут привести к избыточному бактериальному росту с похожими симптомами. Следовательно, причиной симптомов может быть скрытая аномалия, а не избыточный бактериальный рост. Единственный способ различить две причины симптомов — основную проблему или избыточный бактериальный рост — это лечить и уничтожать бактерии. Если симптомы исчезают, то более вероятно, что они вызваны разрастанием, а не лежащей в основе аномалией.
Любое состояние, которое приводит к доставке непереваренной или неабсорбированной пищи в толстую кишку, может привести к аномальным результатам дыхательных тестов, когда для тестирования используются пищевые сахара. Как недостаточность поджелудочной железы, так и состояние, называемое глютеновой спру, могут вызывать аномальные дыхательные тесты, в первом случае из-за отсутствия ферментов поджелудочной железы, необходимых для переваривания углеводов, а во втором случае из-за разрушения и переваривания слизистой оболочки тонкой кишки. пища не усваивается. Может оказаться необходимым исключить эти причины патологических дыхательных тестов с помощью дополнительных тестов — функциональных тестов поджелудочной железы и биопсии тонкой кишки.
Антибиотики используются для лечения чрезмерного бактериального роста тонкой кишки; тем не менее, любой антибиотик может быть эффективен для уничтожения избыточно разрастающихся бактерий только в 50-60% случаев. Поэтому, если симптомы не исчезают у человека после лечения антибиотиками, может быть полезно повторить дыхательный тест, чтобы определить, устранили ли антибиотики бактерии. Если нет, можно попробовать другой антибиотик или неантибиотик.
Побочные эффекты водородного дыхательного теста — это именно то, что можно было бы ожидать у людей, которые плохо переваривают и усваивают сахара и углеводы, например, вздутие живота, вздутие живота, боль и диарея. При использовании лактулозы эти симптомы маловероятны или слабо выражены, поскольку доза лактулозы, используемая для тестирования, мала.
Для диагностики непереносимости лактозы процедура, альтернативная дыхательному тесту, требует взятия образцов крови после приема лактозы. Если переваривание и всасывание лактозы в норме, уровень глюкозы в крови должен повышаться. Повышение уровня глюкозы в крови происходит из-за того, что лактоза расщепляется на два составляющих сахара, галактозу и глюкозу, когда она всасывается в кровь. Второй альтернативой является введение дозы лактозы (или другого пищевого сахара) и наблюдение за симптомами у пациента. Если человек не переносит, вероятны вздутие живота, вздутие живота, боль, метеоризм и диарея. Третья альтернатива — это пробная диета, в которой строго исключается потенциально опасный сахар. Однако все эти альтернативы имеют ограничения и проблемы.
Бактериальный рост можно диагностировать путем культивирования (выращивания) бактерий из образца жидкости из тонкой кишки и подсчета количества присутствующих бактерий толстой кишки. Эта процедура требует проведения трубки через нос, горло, пищевод и желудок под рентгенологическим контролем, чтобы можно было получить жидкость из тонкой кишки. Это неудобная и дорогая процедура, и большинство лабораторий не в состоянии точно культивировать образцы. Следовательно, этот тест не выполняется регулярно.