抗生素对小儿呼气氢试验的影响
作者：叶彩霞 王茂贵 王宝西 韩永科
单位：710038 西安，第四军医大学唐都医院儿科(第一作者现在 570203，海南武警总队医院)
关键词：抗生素类；呼吸试验；儿童；氢
中华儿科杂志990707 【摘要】 目的 探讨抗生素对呼气氢试验(BHT)的影响。方法 应用HD-1型呼气氢测定仪，检测抗生素应用前后75例住院患儿空腹呼气氢(FBH)值和其中23例患儿乳果糖氢呼吸试验(LHBT)的结果，并与231例健康儿FBH比较。结果 抗生素应用后FBH[(19.50±1.24)×百万分浓度(10-6)]较应用前(35.94±2.98)×10-6明显降低(t=4.95，P<0.001)；住院患儿抗生素应用前FBH(35.94±2.98)×10-6与健康儿(14.52±0.10)×10-6比较，(u=4.83，P<0.01)；应用抗生素患儿口服乳果糖后呼气氢值无明显变化。结论 住院患儿抗生素应用前，FBH较健康患儿明显升高；抗生素应用后FBH较应用前明显降低，LHBT呈假阴性结果。提示肠道氢产生受抑制。
, 百拇医药
Effect of antibiotics on breath hydrogen test in children YE Caixia， WANG Maogui， WANG Baoxi，et al. Department of Pediatrics， Tangdu Hospital， Fourth Military Medical University， Xi′an 710038
【Abstract】 Objective To evaluate influences of antibiotics on breath hydrogen test in children.Methods Fasting breath hydrogen (FBH) test and lactulose hydrogen breath test (LHBT) were respectively performed by using HD-1 breath hydrogen detector for 75 and 23 inpatients before and after receiving antibiotics. FBH of 231 healthy controls was determined.Results After antibiotics were given， FBH was (19.5±1.24)×10-6， being lower than that before antibiotics use [(35.94±2.98)×10-6; P<0.001]. The FBH value obtained before antibiotics use was significantly higher in 75 inpatients compared with 231 healthy controls [(14.5±0.10)×10-6，P<0.01]. After antibiotics were given， LHBT did not significantly change.Conclusion The hydrogen production was markedly depressed after antibiotic therapy. FBH values were significantly higher in inpatients with infectious diseases compared with healthy controls.
, 百拇医药
【Key words】 Antibiotics Breath tests Child Hydrogen
呼气氢试验(BHT)是诊断胃肠疾病的重要手段之一。本研究拟通过检测抗生素应用前后患儿空腹呼气氢(FBH)值和乳果糖试验(LHBT)的变化，了解抗生素对BHT的影响。
对象与方法
一、对象
1.观察组：1997年9月～1998年2月住院患儿75例，排除高热、肺炎、重症感染等影响通气功能的疾患；年龄4～12岁，男41例，女34例。有上呼吸道感染35例，感染性腹泻病12例，链球菌感染后肾炎10例，幽门螺杆菌相关性胃炎8例，化脓性扁桃体炎3例，下颌淋巴结炎3例，化脓性中耳炎2例，急性蜂窝织炎2例。全部病例均给予抗生素治疗：青霉素+氨苄青霉素48例，氨苄青霉素+先锋霉素V 12例，甲硝唑+羟氨苄青霉素8例、红霉素+氨苄青霉素5例、丁氨卡那霉素+氨苄青霉素+先锋霉素V 2例。入院前4周内未用过抗生素，经家属同意，分别采集呼出气标本测定抗生素应用前和抗生素应用10天后FBH值，23例患儿进行了LHBT。
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2.健康对照组：231例6～12岁西安市某小学健康儿，4周内未曾患消化系统疾病，并未用过抗生素者，男122例，女109例。
二、实验方法
1.标本采集：所有受试者保持平日正常饮食，试验前一天晚餐后禁食，直到试验结束。试验当日上午8时开始采集终末呼气标本，嘱受试者平静呼吸时将呼出气吹入特制的采气袋内备检。
2.乳果糖试验：23例患儿分别于抗生素应用前后进行，试验当日先测空腹FBH，然后给受试者口服乳果糖250 mg/kg，最大量10 g，溶于20 ml水中口服，此后每30分钟收集终末呼出气标本1次，测定呼气氢值，共6次。
3.呼气氢值测定方法：将采集的气体标本立即注入HD-1型测氢法消化道疾病检测仪(第四军医大学电子医学系监制，1992年通过全国专家鉴定)测定呼气氢值，每个受试者每次试验气样测定2次，取平均值，氢气含量单位以百万分密度(10-6)表示。
, 百拇医药
三、统计学分析
分别采用配对t检验和秩和检验分析患儿抗生素应用前后FBH、LHBT的变化和患儿应用抗生素前FBH与健康儿FBH的比较。
结 果
一、对照组及抗生素应用前后观察组FBH的变化
观察组抗生素应用前FBH含量波动于(6～106)×10-6之间，呈偏态分布。抗生素应用10天后FBH含量波动于(0～49)×10-6之间，亦呈偏态分布。231例健康儿童FBH值范围在(1～93)×10-6之间，呈偏态分布(表1)。
表1 观察组用药前后与对照组FBH值的比较 组别
例数
, 百拇医药
FBH值(10-6)
M
范围
对照组
231
14.52±0.10
14.18
1～93
观察组
用抗生素前
75
, http://www.100md.com 35.94±2.98
34.91
6～106
用抗生素后
75
19.50±1.24
20.01
0～49
FBH值观察组用药前与对照组比较，经秩和检验u=4.83，P<0.01，高于对照组，与用药后经配对t=4.95，P<0.001
二、抗生素对乳果糖试验的影响
观察组23例患儿抗生素应用前后乳果糖试验结果(图1)。
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图1 抗生素应用前后LHBT的动态变化
从图1可以看出，应用抗生素前，口服乳果糖后30分钟呼气氢值开始升高，90分钟达到高峰，然后缓慢下降，180分钟后仍较空腹时明显升高。抗生素应用后，口服乳果糖后呼气氢值曲线平坦。
讨 论
一、应用抗生素对呼气氢值的影响
本研究通过测定75例住院患儿应用抗生素前后呼气氢值，发现抗生素应用后呼气氢值较抗生素应用前明显降低(P<0.001)。Gilat等[1]通过观察9例成人应用抗生素后呼气氢值发现，应用抗生素或清洁灌肠能明显抑制肠道氢的产生，导致一个假阴性的呼气氢试验。人类新陈代谢过程中并不产生H2，未被消化吸收的碳水化合物在结肠被细菌发酵产生大量的氢。实验证实，每克碳水化合物在结肠被细菌发酵约产生330 ml H2，小儿时期，大约每天有10～20 g未被小肠消化、吸收的淀粉和非淀粉多糖。因此，每天结肠内约产生3 000～6 000 ml H2[2]。最近的研究提示，不同个体产生氢的量仅有轻微的差异。
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结肠产生的H2经过三个途径排出或利用：(1)吸收入血液，通过呼气排出；(2)肛门排气；(3)被结肠的其它细菌代谢利用，此为氢的主要代谢途径[3]。结肠内有三种不同的细菌竞争性利用H2：(1)产甲烷菌利用H2和CO2产生甲烷；(2)利用H2还原硫酸盐生成硫醚；(3)细菌利用H2和CO2合成醋酸盐，其中产甲烷菌利用H2的效率最高，产生1 mol甲烷需消耗4 mol H2和1 mol CO2，有甲烷产生菌定植的个体，理论上很少排出氢气，但产甲烷菌主要定植在左半结肠，H2的产生在全结肠，右半结肠产生的氢气主要从呼出气排出[4]；因此，凡影响肠道菌群的因素均能影响肠道氢的产生和利用。
临床应用抗生素，杀灭了肠道菌群，可能导致肠道菌群失调。呼气氢的产生必须有二个条件：(1)结肠内有未吸收的碳水化合物；(2)结肠内有酵解碳水化合物的细菌，无论结肠内未吸收的碳水化合物还是发酵碳水化合物的细菌量的变化，必将改变肠道氢的产生量和从呼气中排出氢的量。本研究中无论是抗生素应用前后FBH的测定，还是LBHT均是在肠道内的碳水化合物没有改变的前提下进行的，因此，抗生素应用后呼气氢排出减少，只能说明发酵碳水化合物的细菌量减少。实验资料证实，应用抗生素后，粪便中大肠杆菌、产甲烷菌数量明显减少，致使未被小肠吸收的碳水化合物不能在结肠被细菌发酵产生氢气，结肠内氢气张力明显降低，吸收入血从呼出气排出氢亦减少，出现阴性BHT[5]。
, 百拇医药
二、感染性疾病对呼气氢的影响
本研究发现，75例住院患儿未应用抗生素前FBH值较健康对照组为高(P<0.01)，其原因可能为：(1)可能伴有肠道细菌过度生长；(2)上呼吸道、消化道及泌尿道感染可能干扰了消化道功能，使胃肠蠕动减慢，肠内容物郁积，被结肠细菌充分发酵产氢增加，另外，感染使消化酶减少，或酶功能减弱，碳水化合物增加，产氢增加。Thomas等[6]测定了一组患慢性腹泻和感染的成人患者，发现呼气值较健康对照组增高，与本研究结果一致。
三、试验前饮食结构对呼气氢的影响
Jay等[7]的实验证明，禁食前随意日常饮食的FBH值为(0～128)×10-6，而严格控制饮食，可使基础呼气氢值降为(0～16)×10-6，本组实验显示，健康儿童日常饮食后FBH值波动在(1～93)×10-6，住院患儿未用抗生素前FBH值为(6～106)×10-6。影响呼气氢值升高的食物有面粉、大豆和牛奶，其机制可能为大豆中含有棉子糖和水苏四糖，牛奶中含有5%的乳糖，面粉中有接近10%的淀粉不能被α-淀粉酶分解，均不易消化吸收，进入结肠被细菌发酵产氢[8]。本地区居民以面粉为主食，而且小儿多辅加奶制品，日常饮食中含有大量产氢物质，这可能是本实验组FBH值较限制饮食后FBH值明显升高的原因。因此，在进行呼气氢试验前应严格控制饮食(如瘦肉和大米)，以避免饮食对BHT的影响。
, 百拇医药
参考文献
1 Gilat T，Hur HB，Gelman-Malachi E，et al. Alterations of the colonic flora and their effect on the hydrogen breath test. Gut，1987，28:602-605.
2 Sanders T. Man schoots sparks when by passes， gas. Weekly New，1991，15:37-41.
3 Weaver GA，Krause JA，Miller TL，et al. Constancy of glucose and starch fermentation by two different human faecal microbial communities.Gut，1989，30:19-25.
, 百拇医药
4 Strocchi A，Furne JK，Ellis JG，et al. Competition for hydrogen by human faecal bacteria: evidence for the predominance of methane producing bacteria.Gut，1991，32:1498-1501.
5 Alessandra S， Michae D，Levef T. Maintaining intestinal H2 balance: credit the colonic bacteria. Gastroenterology，1992，102:1424-1427.
6 Thomas S， Leo A. Gastrointesting gas formation and infantile colic. Pediatr Gastrointorol，1996， 42:489-510.
, 百拇医药
7 Jay A， Perman，Siv M，et al. Fasting breath hydrogen concentration: normal values and clinical application.Gastroenterology，1984，87:1358-1363.
8 Vesa TH，Marteau PR，Briet FB，et al. Effects of milk viscosity on gastric emptying and lactose intolerance in lactose maldigesters. Am J Clin Nutr，1997，66:123-126.
(收稿：1998-07-21 修回：1999-02-24), 百拇医药
单位：710038 西安，第四军医大学唐都医院儿科(第一作者现在 570203，海南武警总队医院)
关键词：抗生素类；呼吸试验；儿童；氢
中华儿科杂志990707 【摘要】 目的 探讨抗生素对呼气氢试验(BHT)的影响。方法 应用HD-1型呼气氢测定仪，检测抗生素应用前后75例住院患儿空腹呼气氢(FBH)值和其中23例患儿乳果糖氢呼吸试验(LHBT)的结果，并与231例健康儿FBH比较。结果 抗生素应用后FBH[(19.50±1.24)×百万分浓度(10-6)]较应用前(35.94±2.98)×10-6明显降低(t=4.95，P<0.001)；住院患儿抗生素应用前FBH(35.94±2.98)×10-6与健康儿(14.52±0.10)×10-6比较，(u=4.83，P<0.01)；应用抗生素患儿口服乳果糖后呼气氢值无明显变化。结论 住院患儿抗生素应用前，FBH较健康患儿明显升高；抗生素应用后FBH较应用前明显降低，LHBT呈假阴性结果。提示肠道氢产生受抑制。
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Effect of antibiotics on breath hydrogen test in children YE Caixia， WANG Maogui， WANG Baoxi，et al. Department of Pediatrics， Tangdu Hospital， Fourth Military Medical University， Xi′an 710038
【Abstract】 Objective To evaluate influences of antibiotics on breath hydrogen test in children.Methods Fasting breath hydrogen (FBH) test and lactulose hydrogen breath test (LHBT) were respectively performed by using HD-1 breath hydrogen detector for 75 and 23 inpatients before and after receiving antibiotics. FBH of 231 healthy controls was determined.Results After antibiotics were given， FBH was (19.5±1.24)×10-6， being lower than that before antibiotics use [(35.94±2.98)×10-6; P<0.001]. The FBH value obtained before antibiotics use was significantly higher in 75 inpatients compared with 231 healthy controls [(14.5±0.10)×10-6，P<0.01]. After antibiotics were given， LHBT did not significantly change.Conclusion The hydrogen production was markedly depressed after antibiotic therapy. FBH values were significantly higher in inpatients with infectious diseases compared with healthy controls.
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【Key words】 Antibiotics Breath tests Child Hydrogen
呼气氢试验(BHT)是诊断胃肠疾病的重要手段之一。本研究拟通过检测抗生素应用前后患儿空腹呼气氢(FBH)值和乳果糖试验(LHBT)的变化，了解抗生素对BHT的影响。
对象与方法
一、对象
1.观察组：1997年9月～1998年2月住院患儿75例，排除高热、肺炎、重症感染等影响通气功能的疾患；年龄4～12岁，男41例，女34例。有上呼吸道感染35例，感染性腹泻病12例，链球菌感染后肾炎10例，幽门螺杆菌相关性胃炎8例，化脓性扁桃体炎3例，下颌淋巴结炎3例，化脓性中耳炎2例，急性蜂窝织炎2例。全部病例均给予抗生素治疗：青霉素+氨苄青霉素48例，氨苄青霉素+先锋霉素V 12例，甲硝唑+羟氨苄青霉素8例、红霉素+氨苄青霉素5例、丁氨卡那霉素+氨苄青霉素+先锋霉素V 2例。入院前4周内未用过抗生素，经家属同意，分别采集呼出气标本测定抗生素应用前和抗生素应用10天后FBH值，23例患儿进行了LHBT。
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2.健康对照组：231例6～12岁西安市某小学健康儿，4周内未曾患消化系统疾病，并未用过抗生素者，男122例，女109例。
二、实验方法
1.标本采集：所有受试者保持平日正常饮食，试验前一天晚餐后禁食，直到试验结束。试验当日上午8时开始采集终末呼气标本，嘱受试者平静呼吸时将呼出气吹入特制的采气袋内备检。
2.乳果糖试验：23例患儿分别于抗生素应用前后进行，试验当日先测空腹FBH，然后给受试者口服乳果糖250 mg/kg，最大量10 g，溶于20 ml水中口服，此后每30分钟收集终末呼出气标本1次，测定呼气氢值，共6次。
3.呼气氢值测定方法：将采集的气体标本立即注入HD-1型测氢法消化道疾病检测仪(第四军医大学电子医学系监制，1992年通过全国专家鉴定)测定呼气氢值，每个受试者每次试验气样测定2次，取平均值，氢气含量单位以百万分密度(10-6)表示。
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三、统计学分析
分别采用配对t检验和秩和检验分析患儿抗生素应用前后FBH、LHBT的变化和患儿应用抗生素前FBH与健康儿FBH的比较。
结 果
一、对照组及抗生素应用前后观察组FBH的变化
观察组抗生素应用前FBH含量波动于(6～106)×10-6之间，呈偏态分布。抗生素应用10天后FBH含量波动于(0～49)×10-6之间，亦呈偏态分布。231例健康儿童FBH值范围在(1～93)×10-6之间，呈偏态分布(表1)。
表1 观察组用药前后与对照组FBH值的比较 组别
例数
, 百拇医药
FBH值(10-6)
M
范围
对照组
231
14.52±0.10
14.18
1～93
观察组
用抗生素前
75
, http://www.100md.com 35.94±2.98
34.91
6～106
用抗生素后
75
19.50±1.24
20.01
0～49
FBH值观察组用药前与对照组比较，经秩和检验u=4.83，P<0.01，高于对照组，与用药后经配对t=4.95，P<0.001
二、抗生素对乳果糖试验的影响
观察组23例患儿抗生素应用前后乳果糖试验结果(图1)。
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图1 抗生素应用前后LHBT的动态变化
从图1可以看出，应用抗生素前，口服乳果糖后30分钟呼气氢值开始升高，90分钟达到高峰，然后缓慢下降，180分钟后仍较空腹时明显升高。抗生素应用后，口服乳果糖后呼气氢值曲线平坦。
讨 论
一、应用抗生素对呼气氢值的影响
本研究通过测定75例住院患儿应用抗生素前后呼气氢值，发现抗生素应用后呼气氢值较抗生素应用前明显降低(P<0.001)。Gilat等[1]通过观察9例成人应用抗生素后呼气氢值发现，应用抗生素或清洁灌肠能明显抑制肠道氢的产生，导致一个假阴性的呼气氢试验。人类新陈代谢过程中并不产生H2，未被消化吸收的碳水化合物在结肠被细菌发酵产生大量的氢。实验证实，每克碳水化合物在结肠被细菌发酵约产生330 ml H2，小儿时期，大约每天有10～20 g未被小肠消化、吸收的淀粉和非淀粉多糖。因此，每天结肠内约产生3 000～6 000 ml H2[2]。最近的研究提示，不同个体产生氢的量仅有轻微的差异。
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结肠产生的H2经过三个途径排出或利用：(1)吸收入血液，通过呼气排出；(2)肛门排气；(3)被结肠的其它细菌代谢利用，此为氢的主要代谢途径[3]。结肠内有三种不同的细菌竞争性利用H2：(1)产甲烷菌利用H2和CO2产生甲烷；(2)利用H2还原硫酸盐生成硫醚；(3)细菌利用H2和CO2合成醋酸盐，其中产甲烷菌利用H2的效率最高，产生1 mol甲烷需消耗4 mol H2和1 mol CO2，有甲烷产生菌定植的个体，理论上很少排出氢气，但产甲烷菌主要定植在左半结肠，H2的产生在全结肠，右半结肠产生的氢气主要从呼出气排出[4]；因此，凡影响肠道菌群的因素均能影响肠道氢的产生和利用。
临床应用抗生素，杀灭了肠道菌群，可能导致肠道菌群失调。呼气氢的产生必须有二个条件：(1)结肠内有未吸收的碳水化合物；(2)结肠内有酵解碳水化合物的细菌，无论结肠内未吸收的碳水化合物还是发酵碳水化合物的细菌量的变化，必将改变肠道氢的产生量和从呼气中排出氢的量。本研究中无论是抗生素应用前后FBH的测定，还是LBHT均是在肠道内的碳水化合物没有改变的前提下进行的，因此，抗生素应用后呼气氢排出减少，只能说明发酵碳水化合物的细菌量减少。实验资料证实，应用抗生素后，粪便中大肠杆菌、产甲烷菌数量明显减少，致使未被小肠吸收的碳水化合物不能在结肠被细菌发酵产生氢气，结肠内氢气张力明显降低，吸收入血从呼出气排出氢亦减少，出现阴性BHT[5]。
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二、感染性疾病对呼气氢的影响
本研究发现，75例住院患儿未应用抗生素前FBH值较健康对照组为高(P<0.01)，其原因可能为：(1)可能伴有肠道细菌过度生长；(2)上呼吸道、消化道及泌尿道感染可能干扰了消化道功能，使胃肠蠕动减慢，肠内容物郁积，被结肠细菌充分发酵产氢增加，另外，感染使消化酶减少，或酶功能减弱，碳水化合物增加，产氢增加。Thomas等[6]测定了一组患慢性腹泻和感染的成人患者，发现呼气值较健康对照组增高，与本研究结果一致。
三、试验前饮食结构对呼气氢的影响
Jay等[7]的实验证明，禁食前随意日常饮食的FBH值为(0～128)×10-6，而严格控制饮食，可使基础呼气氢值降为(0～16)×10-6，本组实验显示，健康儿童日常饮食后FBH值波动在(1～93)×10-6，住院患儿未用抗生素前FBH值为(6～106)×10-6。影响呼气氢值升高的食物有面粉、大豆和牛奶，其机制可能为大豆中含有棉子糖和水苏四糖，牛奶中含有5%的乳糖，面粉中有接近10%的淀粉不能被α-淀粉酶分解，均不易消化吸收，进入结肠被细菌发酵产氢[8]。本地区居民以面粉为主食，而且小儿多辅加奶制品，日常饮食中含有大量产氢物质，这可能是本实验组FBH值较限制饮食后FBH值明显升高的原因。因此，在进行呼气氢试验前应严格控制饮食(如瘦肉和大米)，以避免饮食对BHT的影响。
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参考文献
1 Gilat T，Hur HB，Gelman-Malachi E，et al. Alterations of the colonic flora and their effect on the hydrogen breath test. Gut，1987，28:602-605.
2 Sanders T. Man schoots sparks when by passes， gas. Weekly New，1991，15:37-41.
3 Weaver GA，Krause JA，Miller TL，et al. Constancy of glucose and starch fermentation by two different human faecal microbial communities.Gut，1989，30:19-25.
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4 Strocchi A，Furne JK，Ellis JG，et al. Competition for hydrogen by human faecal bacteria: evidence for the predominance of methane producing bacteria.Gut，1991，32:1498-1501.
5 Alessandra S， Michae D，Levef T. Maintaining intestinal H2 balance: credit the colonic bacteria. Gastroenterology，1992，102:1424-1427.
6 Thomas S， Leo A. Gastrointesting gas formation and infantile colic. Pediatr Gastrointorol，1996， 42:489-510.
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7 Jay A， Perman，Siv M，et al. Fasting breath hydrogen concentration: normal values and clinical application.Gastroenterology，1984，87:1358-1363.
8 Vesa TH，Marteau PR，Briet FB，et al. Effects of milk viscosity on gastric emptying and lactose intolerance in lactose maldigesters. Am J Clin Nutr，1997，66:123-126.
(收稿：1998-07-21 修回：1999-02-24), 百拇医药