Preskus vodikovega dihanja je test, ki uporablja merjenje vodika v izdihanem zraku za diagnosticiranje več stanj, ki povzročajo gastrointestinalne simptome. Pri ljudeh so samo bakterije – natančneje anaerobne bakterije v debelem črevesu – sposobne proizvajati vodik. Bakterije proizvajajo vodik, ko so izpostavljene neabsorbirani hrani, zlasti sladkorjem in ogljikovim hidratom, ne pa beljakovinam ali maščobam. Čeprav se omejena količina vodika proizvaja iz majhnih količin neabsorbirane hrane, ki običajno dosežejo debelo črevo, lahko nastanejo velike količine vodika, ko pride do težav s prebavo ali absorpcijo hrane v tankem črevesu, kar omogoča, da več neabsorbirane hrane doseže debelo črevo.
Velike količine vodika se lahko proizvedejo tudi, ko se bakterije debelega črevesa premaknejo nazaj v tanko črevo, kar se imenuje prekomerna bakterijska rast tankega črevesa. V tem zadnjem primeru so bakterije izpostavljene neabsorbirani hrani, ki še ni imela možnosti v celoti preiti tankega črevesa, da bi se popolnoma prebavila in absorbirala. Nekaj vodika, ki ga proizvajajo bakterije, bodisi v tankem ali debelem črevesu, se absorbira v kri, ki teče skozi steno tankega črevesa in debelega črevesa. Kri, ki vsebuje vodik, potuje v pljuča, kjer se vodik sprosti in izdihne v izdihu, kjer ga je mogoče izmeriti.
Preizkus vodikovega dihanja se uporablja pri diagnozi treh stanj.
Bakterije v debelem črevesu, vključno z anaerobnimi bakterijami, lahko prebavijo in uporabljajo sladkorje in ogljikove hidrate kot hrano. Ko anaerobne bakterije prebavijo sladkorje in ogljikove hidrate, nekatere sladkorje in ogljikove hidrate pretvorijo v pline, najpogosteje vodik. Prav tako lahko proizvajajo in sproščajo v debelo črevo druge snovi, na primer kemikalije, ki povzročajo izločanje vode iz debelega črevesa in povzročajo drisko.
Kot smo že omenili, del vodikovega plina absorbira debelo črevo v kri in se izloči z izdihom, kjer ga je mogoče izmeriti. Dokler malo sladkorja ali ogljikovih hidratov doseže debelo črevo, majhne količine plina in drugih snovi, ki se proizvajajo, ne povzročajo težav. Ko večje količine sladkorja ali ogljikovih hidratov dosežejo debelo črevo, ker se ne prebavijo in absorbirajo v tankem črevesu, se v debelem črevesu tvorijo večje količine plina in snovi.
Na primer, če posameznik normalno prebavi in absorbira sladkor v mleku (laktozo), potem nobena laktoza, ki je bila dana za izdihalni test laktoze vodika, ne doseže debelega črevesa in med izdihom ni opaziti povečanja koncentracije vodika v dihalni test. Po drugi strani pa, če posameznik laktoze ne prebavi in ne absorbira v celoti, torej je intoleranca za laktozo, laktoza potuje skozi tanko črevo in vstopi v debelo črevo, kjer jo bakterije prebavijo in proizvajajo vodik. Nato se opazi povečanje vodika v izdihu. Drugi sladkorji, pri katerih je s testiranjem izdihavanja mogoče diagnosticirati slabo prebavo, vključujejo saharozo in fruktozo (najdemo jo v koruznem sirupu) ter sorbitol (sladkor, ki se uporablja kot nizkokalorično sladilo).
Poleg nenormalne prebave prehranskih sladkorjev obstajajo tudi drugi načini, s katerimi lahko bakterije povzročajo težave. Za razliko od debelega črevesa je število anaerobnih bakterij, ki proizvajajo vodik, v tankem črevesu majhno. Če pa se veliko število bakterij, ki proizvajajo vodik, preseli v tanko črevo iz debelega črevesa, kar je stanje, ki se imenuje bakterijska prekomerna rast tankega črevesa, lahko bakterije prebavijo sladkorje in ogljikove hidrate, preden je tanko črevo uspelo prebaviti in absorbirati. in proizvajajo velike količine vodika.
Končno, če imajo posamezniki nenormalno hiter prehod hrane skozi tanko črevo, morda ni dovolj časa, da tanko črevo prebavi in absorbira sladkorje in ogljikove hidrate. Posledica tega je vstop večjih količin sladkorja in ogljikovih hidratov v debelo črevo, kjer jih lahko bakterije prebavijo in pretvorijo v plin.
Za diagnosticiranje prekomerne rasti bakterij in hitrega prehoda skozi tanko črevo se običajno za test uporablja sladkor, ki ga človek ne prebavi in ne absorbira, kot je laktuloza. V primeru hitrega prehoda skozi tanko črevo sladkor hitro preide skozi tanko črevo in v debelo črevo, tako da se vodik najde v izdihanem zraku zelo kmalu po zaužitju sladkorja. V primeru prekomerne rasti bakterij pride do proizvodnje vodika dvakrat med testom. Enkrat, ko sladkor prehaja bakterije v tanko črevo in spet, ko sladkor vstopi v debelo črevo.
Pred testiranjem vodikovega dihanja se bolnik tešči vsaj 12 ur. Na začetku testa pacient pihne v balon in ga napolni z vdihom zraka. Koncentracija vodika se meri v vzorcu izdihanega zraka, odstranjenem iz balona. Pacient nato zaužije manjšo količino testnega sladkorja (laktozo, saharozo, sorbitol, fruktozo, laktulozo itd., odvisno od namena testa). Dodatni vzorci izdihanega zraka se zbirajo in analizirajo na vodik vsakih 15 minut do pet ur.
Interpretacija rezultatov testiranja vodikovega dihanja je odvisna od sladkorja, ki se uporablja za testiranje, in vzorca proizvodnje vodika po zaužitju sladkorja.
Po zaužitju testnih odmerkov prehranskih sladkorjev laktoze, saharoze, fruktoze ali sorbitola kakršna koli proizvodnja vodika pomeni, da je prišlo do težave s prebavo ali absorpcijo testnega sladkorja in da je del sladkorja dosegel debelo črevo.
Ko je prisoten hiter črevesni tranzit, testni odmerek neprebavljive laktuloze doseže debelo črevo hitreje kot običajno, zato bakterije debelega črevesa proizvajajo vodik kmalu po zaužitju sladkorja.
Ko je prisotna bakterijska rast tankega črevesa, zaužitje laktuloze povzroči dve ločeni obdobji med testom, v katerih nastaja vodik, zgodnejše obdobje, ki ga povzročijo bakterije v tankem črevesu, in poznejše obdobje, ki ga povzročijo bakterije v debelem črevesu.
Obstaja več omejitev pri testiranju vodikovega dihanja. Zaradi nejasnih razlogov lahko s testiranjem na bakterijsko prekomerno rast tankega črevesa z laktulozo diagnosticiramo le 60 % primerov. (Ta neobčutljivost testa je lahko deloma posledica strogih meril, ki se uporabljajo za razlago testa kot nenormalnega. Manj stroga merila lahko pogosteje diagnosticirajo prekomerno rast.) Poleg tega lahko pri bakterijski prekomerni rasti pride do prekrivanja zgodnjih in kasnejših obdobjih proizvodnje vodika, ki jih je mogoče napačno razlagati kot eno obdobje, značilno za hiter črevesni tranzit. Končno, nekateri normalni posamezniki imajo lahko počasen prehod skozi tanko črevo, zaradi česar je potrebno dolgotrajno testiranje – do 5 ur – in mnogi posamezniki niso pripravljeni opraviti tako dolgotrajnega testiranja.
Nekateri posamezniki nimajo bakterij, ki proizvajajo vodik, in pri teh posameznikih testiranje vodikovega dihanja ni možno. Večina teh posameznikov ima bakterije, ki proizvajajo drugačen plin, metan. (Obstajajo tudi posamezniki, ki proizvajajo tako vodik kot metan.) Metan je mogoče izmeriti v izdihu tako kot vodik, proizvodnjo metana pa lahko uporabimo za diagnozo na enak način kot vodik. Izkušenj z metanom pa je veliko manj, proizvodnja metana pa je bolj zapletena kot proizvodnja vodika. Zato ni jasno, ali je mogoče vzorec proizvodnje metana po zaužitju sladkorjev razlagati na enak način kot proizvodnjo vodika, zlasti za diagnozo prekomerne rasti bakterij.
Vzorec proizvodnje vodika, ki je značilen za prekomerno razraščanje bakterij, ne pomeni nujno, da so simptomi posameznika posledica prekomerne rasti. Na primer, lahko pride do anatomskih nepravilnosti tankega črevesa, kot so zožitve ali funkcionalne nepravilnosti v delovanju mišice tankega črevesa. Te nenormalnosti lahko same povzročijo simptome napihnjenosti, napenjanja, bolečine in driske, lahko pa povzročijo tudi prekomerno rast bakterij s podobnimi simptomi. Zato je lahko osnovna nenormalnost, ki je odgovorna za simptome in ne za prekomerno rast bakterij. Edini način za razlikovanje med dvema vzrokoma simptomov - osnovno težavo ali prekomerno rast bakterij - je zdravljenje in izkoreninjenje bakterij. Če simptomi izginejo, je bolj verjetno, da je za simptome odgovorna prekomerna rast in ne osnovna nenormalnost.
Vsako stanje, ki ima za posledico dostavo neprebavljene ali neabsorbirane hrane v debelo črevo, lahko povzroči nenormalne dihalne teste, če se za testiranje uporabljajo prehranski sladkorji. Tako insuficienca trebušne slinavke kot stanje, imenovano celiakija, lahko povzročita nenormalne dihalne teste, v prvem primeru, ker manjkajo encimi trebušne slinavke, ki so potrebni za prebavo ogljikovih hidratov, in v drugem primeru, ker je sluznica tankega črevesa uničena in prebavljena. hrane ni mogoče absorbirati. Morda bo treba te vzroke za nenormalne dihalne teste izključiti z dodatnimi testi – testi delovanja trebušne slinavke in biopsija tankega črevesa.
Antibiotiki se uporabljajo za zdravljenje prekomerne bakterijske rasti tankega črevesa; vendar je lahko kateri koli antibiotik učinkovit pri odpravljanju razraščajočih se bakterij le v 50–60 % časa. Če torej simptomi pri posamezniku po zdravljenju z antibiotiki ne izginejo, je morda koristno ponoviti dihalni test, da ugotovimo, ali so antibiotiki odstranili bakterije. Če ne, lahko poskusite z drugim antibiotičnim ali neantibiotičnim zdravljenjem.
Neželeni učinki testiranja vodikovega dihanja so točno tisto, kar bi pričakovali pri posameznikih, ki slabo prebavljajo in absorbirajo sladkorje in ogljikove hidrate, na primer napihnjenost, napenjanje, bolečino in drisko. Pri uporabi laktuloze je malo verjetno, da bi se ti simptomi pojavili ali pa so blagi, ker je odmerek laktuloze, uporabljen za testiranje, majhen.
Za diagnosticiranje laktozne intolerance je nadomestni postopek testu dihanja zahteva, da se po zaužitju laktoze odvzamejo vzorci krvi. Če sta prebava in absorpcija laktoze normalni, se mora raven glukoze v krvi dvigniti. Zvišanje glukoze v krvi se pojavi, ker se laktoza razgradi na dve komponenti sladkorja, galaktozo in glukozo, ko se absorbira v kri. Druga možnost je dajanje odmerka laktoze (ali drugega sladkorja v prehrani) in opazovanje posameznika glede simptomov. Če je oseba nestrpna, se lahko pojavijo napihnjenost, napenjanje, bolečina, napenjanje in driska. Tretja alternativa je preskušanje diete, pri kateri se sladkor, ki bi lahko škodil, strogo izločen. Vse te alternative pa imajo omejitve in težave.
Prekomerno razraščanje bakterij je mogoče diagnosticirati s kultiviranjem (gojitvijo) bakterij iz vzorca tekočine iz tankega črevesa in štetjem števila prisotnih bakterij debelega črevesa. Ta postopek zahteva, da se cev pod rentgenskim nadzorom spelje skozi nos, grlo, požiralnik in želodec, da se tekočina pridobi iz tankega črevesa. To je neprijeten in drag postopek, večina laboratorijev pa ne more natančno kultivirati vzorcev. Zato se ta test ne izvaja rutinsko.