江蘇醫(yī)藥1998,(08)30-31

呼氣氫試驗臨床應(yīng)用與研究進展

鄭家駒

關(guān)鍵詞：呼氣氫試驗(BHT)胃腸病

呼氣氫試驗(breathhydrogentest,BHT)作為一種非侵入性胃腸功能檢查方法，1984年起在國內(nèi)

廣泛開展應(yīng)用，受到內(nèi)兒科與消化科醫(yī)師的重視［1～3］。由于該試驗需使用氣相譜儀，在臨床普遍應(yīng)

［4,5］

用受到一定限制。近年來，相對簡單的收集、貯存與分析呼氣氫方法，如電化學(xué)微量氫氣，可

同時測定甲烷等的不斷改進與國產(chǎn)化，使該試驗的擴大應(yīng)用進一步得到發(fā)展。本文茲就近

年來國內(nèi)外應(yīng)用與研究進展作一簡介如下。一、腸內(nèi)氫氣產(chǎn)生的機制適量的糖類物質(zhì)攝入后，一

般均能被小腸吸收。但一些在小腸內(nèi)吸收較差的糖，如D-木糖，或小腸內(nèi)不能消化的糖，如果糖、

棉子糖及纖維素等，攝入后即直接進入結(jié)腸，并被結(jié)腸菌株分解或發(fā)酵產(chǎn)生氫氣。所產(chǎn)氫氣除大部分

被排出外，約14％～21%吸收后從肺呼出。正常呼氣中僅含極微量氫氣，但腸內(nèi)只要有2g以上的糖

類物質(zhì)發(fā)酵，呼氣中的氫氣含量即可以明顯增高，并可被準(zhǔn)確檢出［1］。當(dāng)腸道吸收細(xì)胞病變或缺

乏膜結(jié)合性雙糖酶，如糖酶、蔗糖-異麥芽糖酶或麥芽糖酶等時，相應(yīng)的糖攝入后均可直接進入結(jié)腸

并產(chǎn)生氫氣，并被檢測出，而明確診斷。二、碳水化合物吸收不良呼氣氫試驗最早被用于糖吸

收不良癥的診斷［1,5,6］。其原理為在小腸糖酶缺乏者中，糖(或牛)攝入后不被小腸吸收，而由結(jié)

［7～8］腸內(nèi)細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)生氫氣，經(jīng)血循環(huán)并由肺呼出，經(jīng)檢測而明確診斷。該方法與診斷糖吸收不良

癥的其它方法，如空腸粘膜活檢標(biāo)本糖酶活性直接測定，或間接的糖耐受試驗等相比，結(jié)果極為

一致，而具有非侵入性及簡便等優(yōu)點。呼氣氫試驗診斷糖吸收不良癥時，假陽性結(jié)果較少見，如發(fā)

生，可能與操作因素，包括試驗前抽煙、睡眠狀態(tài)或膳食中纖維素過量等有關(guān)［1,5］。小腸細(xì)菌過度生

長也可導(dǎo)致攝用試餐碳水化合物后呼氣中氫濃度迅速升高反應(yīng)。假陽性結(jié)果也較糖耐受試驗為少，

發(fā)生率約為5％～15%，系由多種因素所致，如小腸內(nèi)缺乏果糖發(fā)酵菌株、試驗前應(yīng)用廣譜抗生素、

結(jié)腸內(nèi)酸度過高以及腹瀉或胃排空延遲等。在考慮假陰性結(jié)果時，可進一步測定呼氣中甲烷(CH

4

)濃度

(甲烷與H

2

同為糖在腸內(nèi)發(fā)酵后的主要氣體，并也可從呼氣中排出)，或采用果糖或服用硫酸鎂(可

降低結(jié)腸內(nèi)酸度)后再測定呼氣氫以作出正確判斷［5］。因先天或獲得性因素所致的蔗糖或葡萄糖

［1,5］

［5］

吸收不良時，也可在服用相應(yīng)的糖作為試餐后，測出呼氣中氫濃度的升高而明確診斷

細(xì)胞過度生長近年來，采用呼氣氫試驗來診斷小腸細(xì)菌過度生長的報道日見增多

。三、小腸

。在胃酸分泌

呈低下狀態(tài)時，如萎縮性胃炎或多數(shù)老年人中，胃內(nèi)細(xì)菌數(shù)可明顯增加，并可在小腸內(nèi)擴大繁殖。此

外，小腸動力功能減低或其它原因引起的小腸郁滯，也可使結(jié)腸內(nèi)細(xì)菌定居繁殖。當(dāng)每毫升小腸內(nèi)容

物中細(xì)菌數(shù)＞105時，即可確定為小腸細(xì)菌過度生長。此時，口服的糖類物質(zhì)在進入結(jié)腸之前，即被

小腸過度生長細(xì)菌發(fā)酵分解產(chǎn)生氫氣，故測定呼氣中氫可反映小腸內(nèi)菌生長情況［1］。如口服葡萄糖

(70～100g)或果糖(10g)后2小時內(nèi)呼氣中氫濃度升高≥12ppm時，即可診斷為小腸細(xì)菌過度生長。

采用葡萄糖進行呼氣氫試驗診斷小腸細(xì)菌過度生長的敏感性為75%，特異性為90%。如果空腹時呼氣

中氫濃度＞20ppm,服用葡萄糖后進一步升高＞12～15ppm時，對診斷更有幫助。如同時測定呼氣中

甲烷，則更可提高敏感性與特異性。采用呼氣氫試驗診斷小腸細(xì)菌過度生長，方法簡便，不需插

入鼻胃管抽取小腸內(nèi)容物進行細(xì)菌培養(yǎng)。而且一些擬桿菌屬或其它厭氧菌培養(yǎng)均較困難，培養(yǎng)結(jié)果往

往并不一定能反映腸菌生長的真實情況。一般腸內(nèi)有2g以上的糖被發(fā)酵，呼氣中H

2

排出量即明顯升

高，且比較恒定地為腸內(nèi)產(chǎn)H

2

量的14%。四、胃泌素功能測定口服金屬鎂后，它在胃內(nèi)可與鹽

酸反應(yīng)而產(chǎn)生H

2

，并經(jīng)胃粘膜彌散入血而隨呼氣排出。呼氣中H

2

排出量與胃內(nèi)鹽酸量呈正相關(guān)。因

此，檢測呼氣中H

2

濃度即可反映其胃泌酸功能［9］。我們采用該法，并與五肽胃泌素刺激試驗、99mTc

胃γ照相法比較，表明無論在正常人或胃與十二指腸疾病患者中三種試驗均呈顯著的相關(guān)性。呼氣氫

胃泌酸功能測定方法具有不需要插入鼻胃管而引起患者不適的優(yōu)點。五、小腸傳遞時間測定正常

小腸粘膜并無可水解果糖的酶。因此，口服果糖時，僅在抵達結(jié)腸后，才被細(xì)菌酶分解而產(chǎn)生H

2

。

口服小腸不吸收性糖如果糖后，呼氣中H

2

排出升高所需的時間，即代表口至盲腸傳遞時間，即小腸

傳遞時間，正常為60～120分鐘。由于果糖可保留腸腔內(nèi)水分，并可增加腸動力，因此一般以小劑

量(10g)作為標(biāo)準(zhǔn)劑量。如果受檢者為不產(chǎn)生氫氣者(可高達25%)，則可測定口服果糖后呼氣中CH

4

。

現(xiàn)有報道，用山梨醇代替昂貴的果糖來測定小腸傳遞時間，兩者結(jié)果極為一致。我們采用山梨醇對

52例正常人進行測定，平均小腸傳遞時間為73.9±20.4分鐘，與放射學(xué)方法測得的72.7±18.2分鐘比

較差異無顯著性(P＞0.05)，且重復(fù)性佳［10］。也可用糖代替果糖作為底物。在確定為糖吸

［11］收不良者中，以糖(18g)作為底物測得的小腸傳遞時間為146.8±65.9分鐘

附表［12］

。此外，也有報道以

牛奶或自行配制的試餐(以便更符合日常生理狀態(tài))作為底物，然后測定小腸傳遞時間。其測定結(jié)果如

所示

由于各個體間糖酶缺乏程度差異較大，因此以牛奶為試餐測得的小腸傳遞時間也各人不一，其范圍

為31～195分鐘，平均為113±9分鐘，變異系數(shù)為13%±14%(n=6)；而以果糖作為底物時，相應(yīng)

的變異系數(shù)為39%±16%(n=10)。以牛奶為底物時，還有不產(chǎn)H

2

頻率低、不適癥狀輕及重復(fù)性佳等優(yōu)

點。但目前多數(shù)研究報道仍以果糖作為標(biāo)準(zhǔn)底物，并作為其它方法的對照。

附表呼氣氫試驗測定小腸傳遞時間可應(yīng)用的底物

底物

果糖

糖［15］

劑量(g/ml)

10

18

15

300

口至盲腸傳遞時間(分鐘)

73.0±6.5

146.8±65.9

73.9±20.4

113±9

192±16

山梨醇

牛奶

試餐

［13］

［16］

［17］

利用呼氣氫方法進行小腸傳遞時間測定，對小腸動力學(xué)研究具有重要價值，已被廣泛地應(yīng)用于藥代動

力學(xué)、生理學(xué)、營養(yǎng)學(xué)以及臨床多種疾病狀態(tài)時的研究，并證明呼氣氫試驗是一種簡易、靈敏及重復(fù)

性好的口至盲腸傳遞時間的測定方法。果糖(10～20g)呼氣氫試驗證明，服用易蒙停(2～12mg)或苯

乙哌啶(7.5mg)分別使口至盲腸傳遞時間從56.3±6.7分鐘或60分鐘，延長至100.0±10.2分鐘或75分

鐘；而口服胃復(fù)安則使相應(yīng)時間從90分鐘，縮短至45分鐘

從100分鐘延緩至120分鐘［14］

［13］。吸煙與尼古丁(4mg)則可使這一時間

。含多糖的碳水化合物食物，如攝食Gnar(瓜兒膠)，果膠、歐車前(康

［15,16］賜爾)、纖維素及其飲料攝食后呼氣中氫及甲脘的變化，以及許多疾病狀態(tài)，如腹瀉與功能性消

化不良等時的口至盲腸傳遞時間等均有研究與報道［17］。在一組34例患有各種不同胃腸道癥狀的I型

糖尿病患者中，發(fā)現(xiàn)其口至盲腸時間(服用10g果糖后)比對照組明顯延長，分別為106.4±31.1分鐘

與84.2±27.1分鐘。并發(fā)現(xiàn)糖尿病人中H

2

產(chǎn)生絕對量較正常人為低。因此，可以認(rèn)為糖尿病可影響胃

腸道生理功能。六、其它在英格蘭與美國均有報道，采用呼氣氫試驗作為致死性新生兒壞死性小

腸炎的早期診斷［1,5］。因為，對監(jiān)護中的早產(chǎn)兒觀察表明，在腸炎發(fā)作前，呼氣中氫增多。此外，較

［5］多的研究均指出同時檢測呼氣氫與甲烷可用于診斷某些蛋白水解酶的缺乏。在這些疾患中，一些粘

多糖或更復(fù)雜的物質(zhì)可未在小腸內(nèi)水解而進入結(jié)腸，由細(xì)菌分解，使H

2

與CH

4

產(chǎn)生增多，并從呼氣

中排出，胰功能不全所致胰淀粉酶缺乏時，給予一定的負(fù)荷劑量淀粉試餐可能未在小腸內(nèi)被水解而進

入結(jié)腸，產(chǎn)生過多的H

2

與CH

4

，從呼氣中排出。此外，某些艾滋病，或所謂的哮吼癥(crfoup,即格魯

布癥，為一種喉頭炎)患者發(fā)生的一些胃腸道癥狀均可能與腸菌過度生長有關(guān)，也可通過微量氣體試驗

協(xié)助診斷［5］。總之，自本世紀(jì)60年代Calloway及Levitt分別報道可通過測定呼氣中的微量氣體，

來診斷糖酶缺乏所致糖吸收不良癥以來，呼氣試驗已被廣泛應(yīng)用于胃腸病診斷。值得指出的是，

在呼氣氫試驗中同時測定CH

4

，對避免假陰性結(jié)果及提高小腸細(xì)菌過度生長的確診率更有意義。隨著

測定技術(shù)的改進，目前已有可用來同時測定呼氣中H

2

與CH

4

的分析設(shè)備(如美國生產(chǎn)的ModelDP型

Microlyzer等)。相信隨著對呼氣試驗認(rèn)識的提高與設(shè)備的改進，該試驗將會更多地被應(yīng)用于胃腸病臨

床工作中去。作者單位：215008江蘇省蘇州市第三人民醫(yī)院，蘇州市消化系疾病與營養(yǎng)研究中心

參考文獻

[1].鄭家駒，龔正亮，王毓明，等.氫氣呼吸試驗在胃腸病診斷中的應(yīng)用.中華內(nèi)科雜志，1985，24：

240-242.[2].羅靜媛，薛連生，竺雅霜.225名健康兒糖吸收功能調(diào)查分析.中華兒科雜志，1986，

24：332-333.[3].貝濂，徐偉端，畢兆龍，等.氫呼氣試驗對糖酶缺乏的研究.中華內(nèi)科雜志，

1987，26:131-134.[4].ZhengJJ,RosenbergIH,eofbreathH

2

invacutainer

enterol,1989,96:958-959.[5].testsand

gastroenterology-adiscussionofbreathH

2

andbreathCH

4

onDivision,TheE.F.

BrewercompanyMenomoneeFalls,WI,USA,1992,11-12,26-33,36-39,45-48,68-70.[6].鄭家駒，

王毓明，龔正亮，等.糖吸收不良癥種族及年齡差異性的初步研究.中華內(nèi)科雜志，1987，26：135-

137.[7].enterolClinNAm,1995,24:1-25.

[8].ZhengJJ,odNutr,

1984,15:1-6.[9].StephensenCB,SackRB,isonofnoninvasivebreath

hydrogentestfrogastr

DisSci,1987,32:978-984.[10].龔正亮，沈錫中，王毓明，等.山梨醇呼氣氫試驗測定小腸傳遞時間.

中華消化雜志，1993，13：247-249.