氫呼吸試驗最重要的診斷作用是能無創(chuàng)分析血液內(nèi)氫氣的濃度，或準確判斷氫氣的作用劑量，這是氫氣醫(yī)學非常有價值有意義的指標。這也是我們重點學習這一材料的關(guān)鍵原因。
二、氫呼氣試驗使用方法
臨床上氫呼氣試驗主要用于三種情況的診斷，一是診斷膳食糖類不能正常消化。乳糖是最常見的不能正常消化的糖，不消化乳糖的人是乳糖不耐受。二是診斷小腸細菌過度生長。正常情況小腸細菌少，服用小腸不消化糖類物質(zhì)后，進入小腸時僅產(chǎn)生很少甲烷和氫，測定值在基礎(chǔ)值水平。當小腸細菌過度生長時，小腸細菌明顯增加，當服用乳果糖等物質(zhì)后，細菌酵解產(chǎn)氣明顯增多，呼出其中甲烷和氫的含量也明顯增加。正常情況下只有不消化糖進入大腸才能檢測出氫呼氣高峰，食物先經(jīng)過小腸才進入大腸，小腸細菌過度生長患者來自小腸的細菌也能發(fā)酵產(chǎn)生氫氣，氫氣峰值明顯提前。當小腸段甲烷和氫呼氣值明顯高于基線，達到診斷標準時就可診斷。三是診斷小腸蠕動過快。所有這三種情況都會產(chǎn)生類似的表現(xiàn)，例如腹痛、腹脹和腹瀉。
氫呼氣試驗結(jié)果受許多因素影響，尤其是疾病和飲食，如果飲食成分中含有乳糖、蔗糖、山梨糖醇、大米、牛奶和氫水，都會對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響。個體因素也會影響結(jié)果。
圖3. 氫呼吸試驗典型結(jié)果
一般進行測試前，受測試者禁食過夜，次日早晨口服測試糖(乳糖)后進行氫呼吸試驗。每次間隔15-30分鐘，連續(xù)測試3-5小時。圖3是典型的測試結(jié)果。
不幸的是，圖3中氫氣的基礎(chǔ)水平仍然不確定，目前沒有健康人呼出氣中氫氣和甲烷正常值的明確報道，且受飲食因素影響比較大。許多報道表明，健康人空腹時呼吸氣氫濃度非常低，小于8-10ppm，甲烷也只有幾個ppm。一些儀器使用線性校準檢測范圍從2到200 ppm，這導致幾個ppm范圍的可靠性相對較低，因此氫濃度在數(shù)個ppm范圍比較少被報道。一些結(jié)腸阻塞患者呼氣氫氣和甲烷水平增加，Urita等報道一個乙狀結(jié)腸扭結(jié)患者氫和甲烷非常高。
三、影響氫呼吸分析結(jié)果的因素
影響氫呼吸結(jié)果的因素非常多，其中比較重視的有性別、年齡、臨床表現(xiàn)和喝牛奶習慣，飲食、女性懷孕、禁食時間和生物節(jié)律、運動等。
早期一項研究曾對性別、年齡和乳糖不耐受臨床表現(xiàn)等方面因素對氫濃度影響進行分析。也對氣相色譜和一種商業(yè)化的氫呼吸分析儀(MicroLyzer, QuinTron Instrument)進行了比較。作者認為MicroLyzer更方便使用，也更精確。發(fā)現(xiàn)氫氣濃度并不受性別年齡和臨床表現(xiàn)顯著影響，和是否喝牛奶也沒有關(guān)聯(lián)。
Kagaya等的研究發(fā)現(xiàn)，呼吸氣氫濃度不僅能測定口盲腸傳輸時間，也能研究結(jié)腸內(nèi)碳水化合物發(fā)酵情況。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，結(jié)腸碳水化合物發(fā)酵年輕女性遠遠超過老年女性。年輕女性氫呼吸分析有兩個峰值，且比老年女性高。這不僅是基礎(chǔ)氫產(chǎn)生水平高，而且可能是測定服用的膳食纖維被結(jié)腸細菌發(fā)酵產(chǎn)生的情況。通過服用固體食物后氫呼吸試驗，對15名年輕女性和13名老年女性口盲腸傳輸時間進行測試。兩組結(jié)果有顯著差異，禁食和餐后情況都一樣。
懷孕對胃腸道功能、胃排空時間、口盲腸傳輸時間和胃腸饑餓激素水平都可產(chǎn)生影響，對12名孕產(chǎn)婦的研究發(fā)現(xiàn)，早孕初三月、第三個三月和產(chǎn)后胃排空時間明顯縮短?？诿つc傳輸時間則在第三個三月明顯超過產(chǎn)后。孕婦全消化道傳輸時間延長。但是這種改變的具體細節(jié)仍然不清楚。
比較特殊的是飲用氫水對氫呼吸分析的影響。
飲用氫水能降低大腦氧化應(yīng)激，保護束縛應(yīng)激造成的學習記憶功能降低。根據(jù)這些研究推測，腸道內(nèi)細菌發(fā)酵產(chǎn)生的氫氣也可能是抗氧化的一個成員，是身體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)的重要組成。大量商品氫水都按照健康促進水銷售。許多研究來自動物疾病模型，如腦缺血、老年性癡呆、帕金森病，也有許多臨床研究論文證明氫水對臨床疾病的改善效果可能存在。這些研究論文基本都受到2007年研究論文的影響，這些研究都支持氫氣選擇中和羥基自由基，保護氧化損傷。但是也有一些研究認為氫氣的抗氧化作用不能完全解釋氫氣對疾病的改善作用，例如氫氣并不能持續(xù)保持在體內(nèi)，氫氣在短時間內(nèi)難以清除體內(nèi)連續(xù)不斷產(chǎn)生的羥基自由基。
體內(nèi)氫氣的作用是否存在，還應(yīng)該了解不同飲食情況下呼吸氫濃度的差別，有研究曾經(jīng)對飲用牛奶和氫水對呼吸氣氫濃度進行比較，發(fā)現(xiàn)氫水0.4mM(約1ppm)可以10-15分鐘快速增加呼氣氫濃度達到40 ppm，然后迅速下降到基線，但飲用牛奶則可以持續(xù)540 min增加氫氣水平，且最大氫濃度達到164ppm，明顯超過氫水。關(guān)于牛奶和氫水效果的比較，是比較重要的問題，我們另外進行專門討論。
