最近在閱讀法國潛水醫(yī)學研究關于腸道產生氫氣和減壓病關系的論文時，偶然發(fā)現(xiàn)2016年這批學者還發(fā)表了一篇潛水員呼吸氣中氫氣含量和減壓病關系的研究論文，該研究論文發(fā)表在《應用生理學雜志J Appl Physiol》，論文可以理解為，潛水員腸道細菌產生氫氣能促進減壓病的發(fā)生。無論是不是研究氫氣改善疾病，只要是氫氣生物醫(yī)學效應相關的，都讓我比較有興趣，只要是關于人體的研究，就更讓我重視，何況是關于減壓病的研究，更讓我閱如知己。
劃重點：人體內氫氣水平測定方法，腸道產生氫氣的規(guī)律，通過腸道產生氫氣被吸收的體積存在一個天花板，說明利用細菌產生氫氣這個途徑存在一定局限性。
曾經有人為了否定氫氣醫(yī)學的效應，提出腸道內氫氣很多，補充氫氣沒有意義，這其實是非常不講理的邏輯。氫氣有沒有效果是看研究證據，不是簡單講講道理，假如都是這樣，就不會有氫氣效應被偶然發(fā)現(xiàn)了。氫氣的效應確實有反直覺的作用，但是多少重要的發(fā)現(xiàn)都是違反直覺的。腸道內水分也很多，難道就不需要補充水分，人代謝會產生水，不等于不需要喝水。
腸道產生的氫氣多少目前都不是非常了解，而且大多數(shù)氫氣都被其他細菌代謝利用，只有一小部分進入人體內，總不能因為腸道內含氫氣就否定補充氫氣可產生作用，也不能否認氫水可產生作用。這根本就是兩碼事。更有甚者，有人說腸道每天會產生12升氫氣，這數(shù)據本身就是錯誤的，使用錯誤的數(shù)據來進行不符合邏輯的反駁。實在不值得去爭論。
參考文獻
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這個研究的主要方式對對患減壓病的潛水員和沒有患減壓病的潛水員進行對比研究，通過調查量表對比兩組潛水員的飲食和背景資料，通過對潛水結束后1-4小時內呼出氣體中氫氣濃度的分析發(fā)現(xiàn)，患潛水減壓病的人氫氣濃度相對更高，而人體自身細胞沒有制造氫氣的能力，這些氫氣主要來自腸道細菌代謝產生，根據這個研究結果，作者認為腸道細菌產生氫氣多的潛水員容易患減壓病。道理是這樣的，腸道內細菌產生的氫氣可以進入人體，這導致人體內氣體的含量相對更高，氣體含量高當然容易發(fā)生減壓病。不過作者承認，為什么這些人體內氫氣更高，在潛水前是不是也高，都不知道，只是根據潛水結束后的檢測數(shù)據和理論推斷。
研究對象
這個研究中比較重要的信息是關于氫氣濃度的測定方法和腸道氣體產生的文獻分析，我分別重點介紹。
重點一，氫氣分析方法
氫氣濃度分析，這種分析方法可以用于氫氣醫(yī)學臨床研究，作為劑量效應關系分析的重要依據，因為是無創(chuàng)分析，可以反復多次進行，這非常有利于收集數(shù)據，文章中有相關方法的詳細介紹。
所有潛水員都在出水后1-4小時內進行呼吸氣氫濃度分析，使用便攜式呼吸氫氣分析儀(Gastrolyser Bedfont Scientific)。先正常呼吸2分鐘，受檢者深吸一口氣，然后屏氣15秒，然后通過分析儀咬嘴緩慢均勻地吹氣，盡可能吹完，分析儀數(shù)值會逐漸升高，最后保持在最高水平，這個數(shù)據就是呼吸氣中氫氣的濃度。該數(shù)據代表肺內氫氣的濃度，也接近肺動脈中氫氣的濃度。
對39個減壓病潛水員和無減壓病潛水員分析結果發(fā)現(xiàn)，減壓病潛水員呼吸氣中氫氣濃度平均是15ppm，對照7ppm。
這個研究顯示，潛水員正常自由潛水后呼吸氣體中氫氣含量和減壓病發(fā)生存在相關性，結果提示腸道發(fā)酵率增加可能是潛水減壓病發(fā)生的促發(fā)因素。
這些發(fā)病的潛水員和對照組在胃腸道疾病歷史、服用抗生素和瀉藥等方面都沒有差別。氫氣濃度代表測定過程腸道細菌發(fā)酵產氫的情況。比較理想的氫氣濃度分析方法應該盡量反映血液中氫氣的水平。當深吸氣屏氣后呼氣，開始階段應該是氣管內沒有交換的空氣。本研究檢測時，深吸后屏氣15秒，然后完全吹入檢測儀。屏氣15秒的目的是讓肺泡內氣體和血液內氣體進行充分氣體交換，可以減少檢測值和實際水平的差距。
呼出氣中氫氣和呼吸頻率有很大關系，呼吸越快，氫氣濃度越低。例如運動過程濃度會下降，休息過程氫氣濃度會逐漸提高。本研究對潛水員分析也進行適當休息。
煙草燃燒可以產生多種氣體。如甲烷、一氧化碳和氫氣濃度可達到2%。抽煙會嚴重影響氫氣的檢測數(shù)據，所以檢測前必須嚴格禁止抽煙(抽煙會增加氫氣含量?真沒有想到，幾年前我曾經使用氫氣分析儀分析呼吸氣中氫氣濃度，抽煙后確實會增加，我還以為是含有一氧化碳等氣體導致的誤差)。如果香煙中含有氫氣，在研究氫氣對COPD作用中，就需要排除這個影響因素。
口腔微生物也可以發(fā)酵碳水化合物產生氫氣，這會干擾分析結果，因此研究排除了潛水后吃東西的潛水員。
人體內氫氣水平存在一個周期性改變，一般在早晨處于低谷，隨后逐漸升高，受飲食影響而波動。這項研究是在出水后午餐前進行測試，這段時間可以認為體內腸道發(fā)酵效率比較好的階段。
所有受試潛水員都沒有攝入高發(fā)酵食物。研究表明這種影響經過一晚上禁食后可消除。一次研究221名兒童和9名成年人呼吸氣中平均氫氣濃度威7.1±5ppm，只有2名超過30ppm。少數(shù)情況下，飲食成分會顯著影響次日氫氣含量測定結果。本研究這類影響因素可以排除。
研究發(fā)現(xiàn)，潛水高氣壓暴露可能會影響腸道細菌代謝，大鼠進行30天高氣壓暴露可影響腸道內細菌種類，應激和普通潛水也能加速腸蠕動。人類腸蠕動加快3周則會刺激腸道細菌發(fā)酵。本研究中，兩組潛水員潛水前應激程度并無差異。所以壓力暴露和應激都不是主要影響因素。
兩組潛水員呼吸氣氫氣水平
重點二，腸道細菌產氫規(guī)律
這個研究結果提示，腸道發(fā)酵效率可能和減壓病發(fā)生有一定關系。邏輯上可以考慮減慢腸道發(fā)酵預防減壓病發(fā)生。首先可采取的措施是確定并排除腸道發(fā)酵過強的潛水員。但是辨別強發(fā)酵個體不是那么容易。某些腸道疾病可能會促進腸道發(fā)酵。有一些藥物也會影響腸道發(fā)酵，但對藥物種類、影響程度和持續(xù)時間等都不了解。一般認為抗生素和瀉藥會產生持續(xù)4周的影響。
來自腸道發(fā)酵產生的氣體，可被腸道吸收進入血液，這肯定會增加血液內惰性氣體的飽和度，也應該會提高減壓病發(fā)生的危險。潛水前呼吸氣中氫氣濃度分析應該是一個比較好的估計腸道發(fā)酵的方法。早期三腔聚乙烯管分析氫氣和甲烷發(fā)現(xiàn)，24小時進食后正常人體結腸內氫氣產生速度小于0.1毫升/分鐘。在小腸內注入乳糖，結腸內氫氣產生速度可以增到1.7毫升/分鐘，1小時最大產氫氣總量是140毫升。
甲烷產生和氫氣產生不同。正常人可以分兩類，一類是產甲烷者結腸禁食產甲烷速度為0.55毫升/分鐘，另一類是不產甲烷者結腸產甲烷速度小于0.02毫升/分鐘。和氫氣鮮明不同的是，乳糖注入并不會影響甲烷的產生。如果6小時內氫氣在結腸產量少于76毫升，所有氫氣都可以被黏膜吸收。
當腸道內氣體體積增加時，結腸內氫氣吸收率從90%下降到20%(詳細內容見文獻)。我的看法是，這個研究結果告訴我們，通過腸道細菌增加氫氣的供應有一個天花板，就是每小時大約13毫升(大概相當于800毫升飽和氫水)，細菌產氫超過這個速度，氣體容易變成氣泡，因為氫氣只有在溶解狀態(tài)下才能有效吸收，氣體溶解效率有限，產量過大變成大氣泡必然吸收效率下降。過去認為，大部分腸道氣體通過肛門和肺兩個途徑釋放，可以通過測定氣體成分和體積計算出腸道產氣量和成分。過去曾認為甲烷和氫氣不會被人體利用，但是現(xiàn)在研究認為甲烷和氫氣有可能被人體細胞利用，另外氫氣也能通過皮膚釋放到體位，所以這樣的檢測并不夠準確。
一項比較早期的研究檢測了肛門氣體，比較了不同飲食對肛門排氣的影響，結果發(fā)現(xiàn)正常飲食93毫升/小時，低纖維飲食15毫升/小時，吃球芽甘藍140毫升/小時，吃豬肉和豆176毫升/小時。后來進行24小時肛門排氣分析，結果發(fā)現(xiàn)含200克干豆的正常飲食會排705毫升氣體，其中50%是氫氣。無纖維飲食排214毫升氣體，氫氣比例非常少。呼出氣體中氫氣釋放量，正常飲食大約85毫升/24小時，禁食時大約35毫升/24小時。
腸道內甲烷需要特定細菌合成，這種產甲烷菌屬于古菌，合成甲烷的原料是氫氣和二氧化碳。4分子氫氣和1分子二氧化碳可以合成1分子甲烷和2分子水，合成甲烷能有效降低氣體的總體積。
