血藥濃度系指藥物吸收后在血漿內(nèi)的總濃度，有時(shí)可泛指藥物在全血中的濃度。藥物作用強(qiáng)度與藥物在血漿中濃度成正比，藥物在體內(nèi)的濃度隨著時(shí)間而變化。理論上，氫氣的劑量就是氫氣進(jìn)入人體的總量，從藥物劑量角度考慮，需要重點(diǎn)關(guān)注血液中氫氣的最大濃度和持續(xù)作用時(shí)間。
 

根據(jù)潛水醫(yī)學(xué)氣體吸收釋放相關(guān)理論推測(cè)，提高最大濃度的基本方法有三種，一是增加濃度梯度提高組織吸收的速度，例如飲用超飽和氫水或用氫水沐浴，可以快速在胃腸道和皮膚獲得足夠高濃度氫氣。二是增加氫氣吸入分壓也能有效提高肺吸收氫氣的速度，獲得更高的峰值濃度。三是提高氫氣接觸時(shí)間，例如延長(zhǎng)吸入氫氣的時(shí)間，增加泡浴的時(shí)間(不能過(guò)長(zhǎng))或采用氣體皮膚吸收的辦法等。
 

但是要準(zhǔn)確判斷，還需要有真正血液氫濃度的分析。對(duì)于氫氣來(lái)說(shuō)，血藥濃度就是血液中氫氣濃度，分析的標(biāo)準(zhǔn)方法是采集血液后用氣相色譜法進(jìn)行分析。但是這種方法一是需要采集血液，另外一個(gè)是分析技術(shù)要求比較高。能代替這種方法最理想方法就是對(duì)呼出氣體氫濃度進(jìn)行分析，這是能準(zhǔn)確體現(xiàn)血液氫氣濃度的方法，無(wú)創(chuàng)且簡(jiǎn)單。幸運(yùn)的是，氫呼氣試驗(yàn)是一種臨床疾病診斷技術(shù)，早就已經(jīng)使用。氫醫(yī)學(xué)只需要拿來(lái)借用，并就這種方法的具體使用細(xì)節(jié)進(jìn)行驗(yàn)證就可以。
 

ShinW . Medical applications of breath hydrogen measurements[J]. Analytical andBioanalytical Chemistry, 2014, 406(16):3931-3939.
 

呼出氣體中成分分析技術(shù)主要用于疾病診斷，其中氫呼氣試驗(yàn)有比較重要的地位和價(jià)值。本文首先對(duì)當(dāng)前流行的氫呼氣試驗(yàn)常用分析方法進(jìn)行簡(jiǎn)介。呼出氣氫濃度分析診斷疾病的原理是基于腸道內(nèi)細(xì)菌可以制造和利用氫氣。文章列舉討論了氧化應(yīng)激、腸道疾病、代謝紊亂等10種應(yīng)用場(chǎng)景。技術(shù)問(wèn)題涉及氫氣呼吸試驗(yàn)、樣品采集、預(yù)處理和成分分析等，其中分析系統(tǒng)和新傳感器是重要的研究課題。
 

醫(yī)學(xué)氣體有望未來(lái)在臨床和預(yù)防醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。最近幾十年，醫(yī)學(xué)氣體分子的相關(guān)知識(shí)快速增加，幾種常見(jiàn)氣體包括一氧化氮、一氧化碳、硫化氫和氫氣，這些氣體有的如一氧化氮具有非常重要的生理功能，有的如氫氣具有非常大臨床應(yīng)用潛力?？扇?xì)怏w氫氣和甲烷在人呼出氣體中含量為ppm級(jí)，是腸道細(xì)菌代謝產(chǎn)物，這兩種氣體含量經(jīng)常作為腸道細(xì)菌代謝的分析指標(biāo)(圖1)。
 

圖1 呼出氣體中氫氣來(lái)自腸道細(xì)菌代謝。
 

呼吸氣中氫氣反映結(jié)腸內(nèi)碳水化合物發(fā)酵情況。當(dāng)小腸內(nèi)無(wú)法消化吸收的他水化合物進(jìn)入結(jié)腸后，細(xì)菌可以通過(guò)無(wú)氧發(fā)酵迅速分解這些能量物質(zhì)，產(chǎn)生短鏈脂肪酸，也有二氧化碳、氫氣和甲烷。這些氣體可以通過(guò)循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)椒闻懦鲶w外，所以氫呼氣試驗(yàn)?zāi)軠y(cè)定口盲腸傳輸時(shí)間(orocecal transit time ，OCTT)。也可以用來(lái)輔助分析和診斷結(jié)腸發(fā)酵、異常發(fā)酵、半乳糖和/或乳糖不耐癥和腸易激綜合癥等。
 

口盲腸傳輸時(shí)間測(cè)定能檢測(cè)胃腸動(dòng)力，胃腸動(dòng)力是指正常的胃腸蠕動(dòng)以幫助完成食物消化和吸收。當(dāng)胃腸動(dòng)力差時(shí)，就會(huì)引起消化不良。許多臨床檢查都會(huì)對(duì)患者帶來(lái)不同程度的損傷，但使用氫呼吸試驗(yàn)測(cè)定口盲腸傳輸時(shí)間最突出的特點(diǎn)是無(wú)創(chuàng)性。
 

正常人體內(nèi)氫氣含量很少，主要來(lái)源于腸道細(xì)菌代謝被消化道吸收，經(jīng)過(guò)循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)椒吾尫诺襟w外。細(xì)菌產(chǎn)生氫氣主要決定于未消化食物進(jìn)入大腸的量，當(dāng)腸道內(nèi)碳水化合物達(dá)到2克以上，腸道細(xì)菌就可以產(chǎn)生甲烷和氫氣，其中大部分經(jīng)過(guò)肛門(mén)排除，14-21%經(jīng)腸黏膜擴(kuò)散進(jìn)入血液，這些氣體大部分通過(guò)循環(huán)運(yùn)輸經(jīng)過(guò)肺呼出體外，少量通過(guò)皮膚尿液等各種途徑釋放。
 

口盲腸傳輸時(shí)間測(cè)定方法。健康受試中口服乳果糖后，口盲腸運(yùn)輸時(shí)間的范圍在40到170分鐘之間，攝入固體食物后口盲傳輸時(shí)間在192到232分鐘之間。建議采用100毫升的水里有10g乳果糖，陽(yáng)性值標(biāo)準(zhǔn)按照有連續(xù)兩次氫濃度10 ppm的升高。具體測(cè)定時(shí)，讓患者口服10-20可乳果糖，然后10-30分鐘一次測(cè)定呼出氣中氫氣濃度，測(cè)定時(shí)讓受試者深吸一口氣，屏氣10秒以上，然后緩慢充分將氣體吹入測(cè)定儀。如果無(wú)法進(jìn)行這樣的程序，也可采集呼出氣體后采樣分析。
 

2007年日本醫(yī)科大學(xué)學(xué)者用腦缺血?jiǎng)游锬Ｐ妥C明氫氣具有選擇性中和羥基自由基減少氧化損傷的作用，提示氫氣對(duì)腦缺血等氧化應(yīng)激相關(guān)疾病具有潛在應(yīng)用價(jià)值。此后，日本中國(guó)等國(guó)家關(guān)于氫氣醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)和臨床研究大量開(kāi)展，相關(guān)學(xué)術(shù)組織和學(xué)術(shù)會(huì)議也遍地開(kāi)花，給氫氣醫(yī)學(xué)的學(xué)術(shù)交流提供了便利。作為一種輔助醫(yī)療手段，氫水和氫氣吸入設(shè)備的商業(yè)化也受到廣泛重視。