Niektóre bakterie w trakcie procesów trawiennych lub fermentacyjnych produkują kwasy, wodę oraz różnorodne gazy. Największy procent produkowanych przez bakterie gazów stanowią: dwutlenek węgla (CO₂), wodór (H₂), metan (CH₄), a także mniejsze ilości tzw. gazów aromatycznych.

Dwutlenek węgla produkowany jest przez wszystkie żyjące komórki w toku przemian metabolicznych, ale tylko bakterie zdolne są do wytworzenia wodoru i metanu jako produktów ubocznych ich metabolizmu. Bakterie te, nazywane bakteriami

beztlenowymi zdolne są do rozwoju w warunkach gdy środowisko ich bytowania pozbawione jest tlenu. Dlatego też biologiczna produkcja metanu lub wodoru pozwala na stwierdzenie, iż niektóre substancje pokarmowe ulegają fermentacji bakteryjnej.

 

W układzie trawiennym bytowanie bakterii ograniczone jest zazwyczaj do okolicy okrężnicy. Większość bakterii zawartych w pożywieniu zostaje zabite przez kwas żołądkowy, dlatego też jelito cienkie zawiera zazwyczaj dużą ilość mikroorganizmów bakteryjnych.

 

W niektórych przypadkach, w tzw. zespole rozrostu bakteryjnego jelita cienkiego (ang. SIBO- small intestinal bacterial overgrowth), bakterie bytują w jelicie cienkim w dużo większej ilości. Ich obecność w obrębie jelita cienkiego może wpływać na wchłanianie niektórych witamin i innych istotnych składników pokarmowych, szczególnie tłuszczy, dlatego też tak ważna jest odpowiednia diagnostyka w wykrywaniu tej jednostki chorobowej.

 

Głównym zadaniem jakim pełni okrężnica jest oszczędzanie wody oraz soli mineralnych , co osiągane jest przez reabsorpcję ich ze światła jelita. Okrężnica jest ponadto zaangażowana w pełnienie innych funkcji, spośród których niektóre wymagają wysokiej liczby bakterii. Włókna roślinne, bardzo popularne szczególnie w płatkach śniadaniowych, nie ulegają trawieniu w obrębie jelita cienkiego, w związku z czym podlegają fermentacji bakteryjnej, która odbywa się w obrębie okrężnicy.

Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (ang. SCAFs – short chain fatty acids) produkowane w trakcie tego procesu zostają wchłonięte w okrężnicy i wywierają korzystne działanie na ludzki organizm.

 

Znaczne ilości skrobi (10-20% w roślinach strączkowych) unikają strawienia w obrębie jelita cienkiego i ulegają rozpadowi na monosacharydy w okrężnicy, przyczyniając się tym samym do zwiększenia wydajności produkcji energii. Co więcej bakterie bytujące w okrężnicy oraz krótkołańcuchowe kwasy tłuszczone obniżają pH panujące w tym odcinku jelita. Czynniki te mogą zmniejszać prawdopodobieństwo biegunek, a także w pewnym stopniu zapewniać ochronę przed innymi problemami związanymi z jelitem grubym. Zwiększają one również stopień absorpcji jonów takich pierwiastków jak wapń, magnez i cynk przez okrężnicę. Dlatego też procesy

fermentacji zachodzące w okrężnicy są zjawiskiem normalnym, a do tego niezwykle istotnym w prawidłowym jej funkcjonowaniu.

 

Gazy produkowane w okrężnicy są reabsorbowane przez krew przepływającą przez tę okolicę. Następnie za pośrednictwem krwi wędrują one do płuc, gdzie dyfundują przez naczynia włosowate płuc do pęcherzyków płucnych, skąd są wydalane podczas cyklu oddychania.

2.1. HISTORIA TESTÓW ODDECHOWYCH

Pierwsze testy oddechowe służyły jako wskaźniki świadczące o niepełnej hydrolizie dwucukrów i ich absorpcji w jelicie cienkim podczas cyklu trawienia.

Poziom wodoru w wydychanym powietrzu mierzono po podaniu odpowiedniej dawki cukru. Najważniejszym zastosowaniem płynącym z użycia tego testu stała się możliwość oceny złego wchłaniania lub nietolerancji laktozy, co związane jest z najczęstszą alergią pokarmową wśród dorosłych na świecie – nietolerancją mleka.

 

Badania przeprowadzone zarówno przez The National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK) jak i National Institutes od Health stwierdziły jednoznacznie że nietolerancją laktozy obarczone jest od 30 do 50 milionów obywateli USA. Wodorowe testy oddechowe (HBT/BHT) zastąpiły testy oparte na badaniu poziomu glukozy w surowicy krwi jako wyniku przyswajania laktozy przez organizm. Testy oparte na badaniu krwi nie są tak wiarygodne jak testy wodorowe, głównie ze względu na wysoki odsetek wyników fałszywie ujemnych i

fałszywie dodatnich.

 

Dla większości ludzi zaskakujący jest zakres występowania zjawiska złego wchłaniania (malabsorpcji) lub nietolerancji laktozy na świecie. Okazuje się bowiem, że dorośli, którzy nie trawią cukru mlecznego (laktozy) stanowią większość ludzkiej populacji. Statystycznie tymi, którzy mogą spożywać mleko bez żadnych dolegliwości, są mieszkańcy północnej Ameryki, Australii i północnej Europy.

Zdolność trawienia produktów mlecznych powyżej 3-5 roku życia jest

zdeterminowana genetycznie, przy czym jest cechą dominującą. Po tym jak dowiedziono wiarygodności testów wodorowych, a także zauważono prostotę ich obsługi, szybko zaczęto stosować testy oddechowe do innych cukrów – fruktozy (występującej w owocach), maltozy (występującej w niektórych zbożach) oraz sacharozy (cukier „stołowy”, absorbowany w niewielkim stopniu). Testy oddechowe znalazły także zastosowanie w wykrywaniu u niektórych ludzi niezwykle rzadkiej nadwrażliwości na sorbitol, będący sztucznym słodzikiem używanym w bezcukrowych gumach do żucia i żywności dietetycznej.

 

Ostatnio prowadzone badania wykazały użyteczność stosowania metanu jako gazu monitorowanego przy badaniach nad problemami z trawieniem. Metan (CH₄) jest ważnym gazem jelitowym i jego poziom powinien być mierzony w toku badań nad złym wchłanianiem węglowodanów, aby dostarczyć lekarzowi jak najbardziej dokładnych informacji.

2.2. TEORETYCZNE PODSTAWY WODOROWYCH/METANOWYCH TESTÓW ODDECHOWYCH

Wodór oraz metan są produkowane w układzie pokarmowym głównie na drodze bakteryjnej fermentacji węglowodanów (cukrów spożywczych, skrobi i włókien roślinnych). Obecność tych gazów w wydychanym powietrzu świadczy więc o tym, że węglowodany lub ich części zostały wystawione na działanie bakterii je

fermentujących. Tworzenie wodoru i/lub metanu skutkuje reabsorpcją części tych gazów do krwi z miejsca trawienia i ich pojawieniem się w wydychanym powietrzu. W jelicie cienkim, w którym zachodzi proces trawienia i wchłaniania cukrów bakterie nie występują zwykle w dużych ilościach. Dlatego też przy zmianie dawki spożycia, np. laktozy, poziom wodoru w powietrzu pęcherzykowym znacząco wzrośnie w ciągu jednej do dwóch godzin (zależnie od indywidualnego czasu pasażu jelitowego), tylko jeżeli cukier nie będzie trawiony i osiągnie tym samym poziom okrężnicy.

 

Wodorowe testy oddechowe są prostymi, nieinwazyjnymi badaniami, chętnie akceptowanymi przez pacjentów jak i personel medyczny. O ich przydatności świadczą także wielokrotnie przeprowadzone badania, które jednoznacznie wykazały ich większą wiarygodność aniżeli wiarygodność standardowych testów surowicy krwi. Niskie dawki laktozy podawane w testach oddechowych zazwyczaj nie powodują dyskomfortu czy gwałtownej biegunki, co często zdarza się u osób nie tolerujących laktozy podczas badań surowicy krwi, gdzie dawki podawanej laktozy są znacznie wyższe.

 

Badanie przeprowadzone na grupie ponad 300 pacjentów wykazały, że objawy chorób układu pokarmowego po próbie z laktozą są ściśle związane z ilością wydalanego wodoru, natomiast związek między zmianami poziom glukozy w surowicy krwi był mniej ewidentny.

 

Fałszywie pozytywne wyniki przy testach oddechowych należą do rzadkości, a ich wystąpienie zazwyczaj spowodowane jest niewłaściwym sposobem wykonywania testów – pozwalaniu badanemu na palenie tytoniu, sen lub posiłek bezpośrednio przed wykonaniem testu lub podczas jego trwania. Ponadto fałszywie pozytywne wyniki mogą być spowodowane przez rozrost flory bakteryjnej w jelicie cienkim (gdzie bakterie „przywędrowały” droga wsteczną z okrężnicy), jednak jest to zazwyczaj poprzedzone szybko wzrastającym stężeniem H₂ w wydychanym powietrzu po 20-30 minutach od spożycia cukru.

Przypadki wyników fałszywie negatywnych przy testach oddechowych są znacznie rzadsze aniżeli ma to miejsce w przypadku testów surowicy krwi. Wyniki

takie występują u 5-15 % chorych, zależnie od metodologii badań. Wiele z wyników fałszywie negatywnych może zostać unikniętych poprzez pomiar w wydychanym powietrzu CH₄ zamiast H₂, ponieważ niektóre bakterie są zdolne do przekształcania wodoru zawartego w okrężnicy w metan.

 

 

Przypisy:

1. DiPalma, J.A.; Narvaez, R.M. Prediction of lactose malabsorption in referral patients. Dig Dis Sci.1988; 33:303

2. Levitt, M.D. Production and excretion of hydrogen gas in man. New Engl. J. Med 1968; 281:122

3. Metz, G.; Jenkins, D.L.; Peters, T.J,; Newman, A.; Blendis, L.M. Breath hydrogen as a diagnostic method for hypolactasia. Lancet. 1975; 1(7917):1155-7

4. Davidson, G.P.; Robb, T.A. Value of breath hydrogen analysis in management of diarrheal illness in childhood: comparison with duodenal biopsy. J Ped Gastroenterol Nutr. 1985; 4:381-7

5. Fernandes, J.; Vos, C.E.; Douwes, A, C, ; Slotema, E.; Degenhart, H.J. Respiratory hydrogen excretion as a parameter for lactose malabsorption in children. Amer J Clin Nutr. 1978; 31:597 602

6. Newcomer, A.D.; McGill, D.B.; Thomas, R.J.; Hofmann, A.F. Prospective comparison of indirect methods for detecting lactase deficiency. New Engl J Med. 1975; 293:1232-6

7. Douwes, A.C.; Fernandes, J.; Degenhart H.J. Improved accuracy of lactose tolerance test in children, using expired H2 measurement. Arch Dis Child. 1978; 53:939-42

8. Solomons, N.W.; Garcia-Ibanez, R.; Viteri, F.E. Hydrogen breath test of lactose absorption in adults:The application of physiological doses and whole cow’s milk sources. Amer J Clin Nutr. 1980;33:545-54

9. Jones, D.V.; Latham, M.C.; Kosikowski, F.V.; Woodward, G. Symptom response to lactose reduced milk in lactose-intolerant adults. Amer J Clin Nutr. 1976; 29(6):633-8

10. Hermans, M.M.; Brummer, R.J.; Ruijgers, A.M.; Stockbrugger, R.W. The relationship between lactose tolerance test results and symptoms of lactose intolerance. Am J Gastroenterol. 1997 (Jun); 92(6):981-4

11. Solomons, N.W. Evaluation of carbohydrate absorption: The hydrogen breath test in clinical practice. Clin Nutr J. 1984; 3:71-78

12. Filali, A.; Ben Hassine, L.; Dhouib, H.; Matri, S.; Ben Ammar, A.; Garoui, H. Study of malabsorption of lactose by the hydrogen breath test in a population of 70 Tunisian adults. Gastroenterol Clin Biol. 1987; 11:554-7

13. Douwes, A.C.; Schaap, C.; van der Kleivan Moorsel, J.M. Hydrogen breath test in school children. Arch Dis Child.1985; 60:333-7

14. Rogerro, P.; Offredi, M.L..; Mosca, F.; Perazzani, M.; Mangiaterra, V.; Ghislanzoni, P.; Marenghi, L.;Careddu, P. Lactose absorption and malabsorption in healthy Italian children: Do the quantity of malabsorbed sugar and the small bowel transit time play roles in symptom production? J Pediatr Gastroenterol Nutr.1985 (Feb); 4(1):82-614.

15. Cloarac, D.; Bornet, F.; Gouilloud, S.; Barry, J.Ll.; Salim, B.; Galmiche, J.P. Breath hydrogen response to lactulose in healthy subjects: relationship to methane producing status. Gut. 1990 (Mar); 31:300-4

Każdy pacjent jest inny, a indywidualna historia choroby jest nieznana dla producenta testów oddechowych. Lekarze i technicy wykonujący badania muszą pod uwagę historię choroby pacjenta przed jak i podczas wykonywania procedury testów oddechowych. Ogólne wytyczne dla pacjentów przygotowywanych do wykonania badania mogą być modyfikowane przez lekarza w celu dostosowania ich do indywidualnych potrzeb każdego pacjenta.

Unikanie produktów spożywczych wymienionych w poniższej instrukcji nie jest ograniczone jedynie to wymienionych pokarmów – służą one jako „parasol” chroniący przed produktami ściśle zabronionymi. Wszelkie pytania związane z przygotowaniem do badania powinny być kierowane do lekarza prowadzącego badanie lub wykwalifikowanego dietetyka. Wytyczne podane niżej powinny być przestrzegane przy wszystkich wodorowych testach oddechowych, jeżeli lekarz nie zalecił żadnych ich modyfikacji.

 

1. Pacjent powinien być na czczo przez 12 godzin poprzedzających wykonanie testu, jedynym dozwolonym płynem jest woda.
2. Pacjent powinien unikać pokarmów wymienionych niżej na 24 godziny przed badaniem.
3. Pacjent nie powinien palić tytoniu, także w sposób bierny, co najmniej godzinę przed badaniem jak i podczas całego czasu jego trwania.
4. Sen oraz znaczny wysiłek fizyczny powinny być zaniechane najpóźniej 1-2 godziny przed wykonaniem badania.
5. Na wynik badania mogą mieć wpływ: niedawno przebyta kuracja

antybiotykowa, kolonoskopia czy ostra biegunka, dlatego też każdy pacjent powinien być dokładnie skonsultowany w tym kierunku przed wykonaniem badania.

 

W przypadku niedostosowania się do któregokolwiek z w/w wytycznych należy zmienić termin wykonania testu. Picie wody jest dozwolone w czasie trwania testu, jednak w ilościach umiarkowanych. Pomimo tego, że pacjent na 12 godzin przed badaniem musi zaniechać spożywania pokarmów i płynów, powinien on także na 24 godziny przed wykonaniem badania nie spożywać pokarmów wymienionych niżej.

 

Wymienione poniżej generalne grupy pokarmów nie ograniczają się jedynie do wymienionych w nich produktów. Jeśli pacjent nie jest pewien czy dany produkt może wpływać na wynik testu powinien skonsultować to z lekarzem prowadzącym badanie. W takim przypadku pacjent powinien unikać danego pokarmu, aż do czasu uzyskania odpowiedzi od lekarza.

 

PRODUKTY ZBOŻOWE: produkty pełnoziarniste (łącznie z płatkami i pieczywem typu WASA), otręby, płatki o wysokiej zawartości błonnika.

 

OWOCE: soki owocowe, morele, banany, melony, puszkowane owoce, winogrona, brzoskwinie, arbuzy, jogurty owocowe, surowe i suszone owoce jak rodzynki i jagody.

 

WARZYWA: soki warzywne, ziemniaki, kiwłki lucerny, buraki, fasola, marchew, seler, ogórki, bakłażany, sałata, pieczarki, czerwona i zielona papryka, cukinia. Warzywa z rodziny krzyżowych: brokuły, kalafior, brukselka, kapusta, boćwina, soczewica.

 

ORZECHY, NASIONA, FASOLA: i wszystkie produkty je zawierające.

WSZYSTKIE PRODUKTY MLECZNE (POZA JAJAMI): mleko, sery, lody, jogurty, masło, kefiry, maślanka.

 

Pacjentowi przed rozpoczęciem okresu 12 godzi na czczo można zalecić do spożycia:

• pieczonego kurczaka lub indyka (przyprawy – pieprz i sól)
• ryż (biały gotowany na parze)
• pieczone ryby (przyprawy – pieprz i sól)
• jajka
• rosół (jasny bulion z kurczaka lub wołowiny)

3.1 PACJENCI SĄ DOBRYMI KANDYDATAMI DO TESTÓW ODDECHOWYCH ?

To czy pacjent jest dobrym lub złym kandydatem do przeprowadzenia testów oddechowych może nic być widoczne na pierwszy rzut oka. Jednakże pacjenci z bliżej nieokreślonymi skurczami mięśni brzucha, z częstymi wzdęciami i gazami, biegunką i zaparciami są doskonałymi kandydatami do badania. W większości prowadzonych badań pacjenci są poddawani trzem testom:

• w kierunku zespołu rozrostu bakteryjnego jelita cienkiego (ang. SIBO- small intestinal bacterial overgrowth)
• w kierunku malabsorpcji laktozy
• w kierunku malabsorpcji/nietolerancji laktozy

 

Badania te są nieinwazyjne, a pacjenci zazwyczaj chętniej godzą się na nie, w przeciwieństwie do kolonoskopii.

3.2 USTALENIE WŁAŚCIWEGO OPRZYRZĄDOWANIA I TECHNIK POBORU

Ustalenie, czy twoja jednostka lub praktyka używa do przeprowadzanych w nim badań właściwych narzędzi i technik poboru może nastręczać nieco trudności.

Istnieje wiele sposobów pobrania od pacjenta próbki oddechowej do analizy, ich wybór zależy od wielu zmiennych, które wymagają dokładnej analizy przed wykonaniem testu. Niezależne badania wykazały, że inne firmy zajmujące się dystrybucją lub produkcją wodorowych testów oddechowych nie w pełni rozumieją naukowe podstawy ich działania. Dlatego też wybór odpowiedniej firmy, z którą będziemy współpracować w zakresie naszych badań, jest jedną z najważniejszych decyzji do podjęcia. W zdecydowanej większości przypadków firmą „z wyboru” w przypadku wodorowych testów oddechowych jest QuinTron Instrument Company, Inc. Testy oddechowe produkowane przez QuinTron począwszy od czasu ich powstania w roku 1962, aż po dziś dzień stanowią niezaprzeczalnie złoty standard w tymże zakresie.

Misją naszej firmy jest nieustanne doskonalenie i rozwijanie oferowanych przez nas produktów – jako jedyni na rynku oferujemy oprzyrządowanie, pozwalające na pomiar poziomu wodoru, metanu i dwutlenku węgla już w jednej próbce oddechowej. Ponadto oferujemy innowacyjne zestawy do poboru próbek u dzieci i dorosłych, zestawy przystosowane do użytku w weterynarii, a także podstawowe urządzenia poborowe i pomiarowe o przeznaczeniu uniwersalnym. Lokalny przedstawiciel lub dystrybutor firmy QuinTron z chęcią przedprowadzi dla Państwa szkolenie z zakresu technik poboru próbek oddechowych, udzieli wskazówek dotyczących wyboru najodpowiedniejszego oprzyrządowania oraz odpowie na pytania związane z przygotowaniem pacjentów do badania.

Jeśli obecnie twoja jednostka lub praktyka nie posiada w swojej ofercie wodorowych testów oddechowych skontaktuj się z naszym lokalnym przedstawicielem, który

pomoże ci określić, które oferowane przez QuinTron narzędzia i urządzenia będą pasować najlepiej do twoich potrzeb i budżetu.

3.3 O TESTACH ODDECHOWYCH, ALE NIE JESTEŚ PEWNY CZY SĄ ONE PRZEZNACZONE DLA TWOJEJ PRAKTYKI ?

Z roku na rok przybywa pacjentów szukających pomocy w wyjaśnieniu objawów jakie towarzyszą Zespołowi Jelita Drażliwego (ang. IBS – Irritable Bowel Syndrome), gdyż jak wiadomo sama choroba ma podłoże idiopatyczne. Ponadto, co raz więcej przeprowadzonych badań naukowych zdaje się potwierdzać, że badanie próbek oddechowych, szczególnie w kierunku przerostu flory bakteryjnej, jest w stanie dać

tym pacjentom odpowiedzi. Większość jednostek wykonujących badania oddechowe jest w stanie przeprowadzić od 3 do 20 takich analiz tygodniowo. Teraz wyobraź sobie, że masz jednego pacjenta, który został poddany badaniu, a który następnie polecił twoją praktykę innym pięciu ludziom z najbliższego otoczenia. A teraz pomyśl w jakim tempie, tą swoistą „pocztą pantoflową” wieść o wykonywanych przez Ciebie badaniach będzie szerzyła się dzięki tym kolejnym pięciu osobom !

3.4 JAKIE CZYNNIKI MOGĄ NEGATYWNIE WPŁYWAĆ NA WYKONYWANE TESTY ODDECHOWE ?

Dbałość o szczegóły stanowi zasadniczy element powodzenia przy wykonywaniu testów oddechowych. Sam proces analizy wydychanego powietrza jest delikatny i czuły. W żadnym wypadku nie należy próbować modyfikować pobranych próbek oddechowych, jak również technik ich poboru.

Niezwykle ważnym czynnikiem, często negatywnie wpływającym na wyniki analizy, jest użytkowanie produktów nie dostarczanych przez producenta urządzenia i jego akcesoriów. Dzieje się tak, ponieważ wykorzystywane często w procesie ich produkcji materiały, lubrykanty i rozpuszczalniki wpływają niekorzystnie na gazy analizowane w próbkach oddechowych. Aby zapobiec sytuacjom, w których kwestionowana może być wiarygodność przeprowadzonych analiz, nie należy bez uprzedniego kontaktu z producentem urządzenia dokonywać jakichkolwiek modyfikacji technik poboru próbek oraz ingerencji w wyposażenie do badań.

3.5 DLACZEGO TESTY ODDECHOWE WYMAGAJĄ SZCZEGÓLNEJ DBAŁOŚCI O SZCZEGÓŁY ?

Ze względu na fakt, iż mierzone stężenia gazów w wydychanym powietrzu są śladowe – ich wykrycie może być zagrożone na wiele różnych sposobów. Stężenia te mogą zostać rozcieńczone w wyniku niewłaściwego pobrania samej próbki lub błędnego sposobu jej przechowywania. Ponadto kontakt gazów z innymi niż dostarczane przez producenta materiałami i substancjami, będzie powodował niewłaściwe wyniki badania próbki. Proces analizy próbek może zostać zakłócony i zaburzony poprzez nieodpowiednie przygotowanie lub użytkowanie bardzo

delikatnego sprzętu jakim jest analizator próbek oddechowych. Ponadto niewłaściwe przygotowanie pacjenta do badania, skutkować będzie wynikami fałszywie pozytywnymi.

Dokładność i wiarygodność dokonywanych pomiarów próbek oddechowych, zależą przede wszystkim od właściwego sposobu ich pobrania i przeniesienia do

analizatora. Nieumiejętne pobranie próbki lub jej zanieczyszczenie powietrzem z otoczenia spowodują otrzymanie błędnego wyniku prowadzonej analizy, który nie może zostać naprawiony przez zwrócenie uwagi jak dana próbka jest analizowana. Wyjątek stanowią przyrządy pomiarowe z wbudowaną funkcją wykrywania i korekcji zanieczyszczeń, takie jak SC BreathTracker lub BreathTracker H₂+.

Brak lub szczątkowe informacje dotyczące technik poboru próbek podawane w

literaturze naukowej nt. testów oddechowych, powodują że gastroenterolodzy oraz personel medyczny, nie rozumieją lub nie doceniają jak ważna jest eliminacja martwej przestrzeni powietrznej z próbek, aby mogły zostać one zanalizowane jako powietrze pęcherzykowe.

Zmiennej wielkości pierwsza porcja wydychanego powietrza nie nadaje się do analizy – powietrze to jest mieszaniną gazów zawartą w pokoju do badania. Objętość ta wynosi około 1 ml / kg m.c., zwykle 150 ml dla przeciętnego dorosłego. Przy standardowej objętości próbki ok. 500 ml/wydech, pierwsza jej 1/3 jest martwą przestrzenią powietrzną. Jak wiadomo wzór przepływu powietrza w górnych drogach oddechowych jest laminarny, w związku z tym dwukrotność wyżej podanej wartości (ok. 1000 ml) musi ulec wydechowi, aby skutecznie oczyścić drogi oddechowe z martwej przestrzeni powietrznej i zapobiec tym samym zanieczyszczenia próbki.

Problem martwej przestrzeni powietrznej jest jeszcze większy w przypadku noworodków, u których przestrzeń ta stanowi niemal 50% objętości wydechowej. Fakt ten wynika z nieproporcjonalnie większej średnicy dróg oddechowych u niemowląt w porównaniu z ludźmi dorosłymi.

W związku z publikowanymi wynikami badań klinicznych testów oddechowych zaleca się każdorazowy opis wykorzystanej metody poboru próbki, a także – jeżeli został zastosowany – współczynnik korekcyjny dla zanieczyszczenia próbki.

AlveoSamplerô System – jest ekonomicznym i jednorazowym urządzeniem przeznaczonym do pobierania próbek powietrza pęcherzykowego, przeznaczonego do późniejszej analizy. Próbka zasysana jest do specjalnej strzykawki, a następnie wdmuchiwana do urządzenia. Podczas wydechu przez ustnik jednocześnie napełniana jest specjalna polietylenowa torebka o średniej oporności wycieku, jej całkowite wypełnienie oznacza, że odpowiednia objętość martwej przestrzeni powietrznej uległo wydechowi. Następnie, w trakcie trwania wydechu, powietrze zostaje zassane do strzykawki przez osobę wykonującą badanie. Polietylenowy worek służy jako zawór zwrotny, którego celem jest zapobieganie zanieczyszczeniu pobranej próbki powietrzem atmosferycznym, dopóty dopóki ustnik umieszczony jest w ustach pacjenta. Ponadto korzystanie z urządzenia AlveoSamplerô praktycznie niweluje niebezpieczeństwo zakażeń krzyżowych miedzy pacjentami, ponieważ jest ono używane jedynie przez jednego pacjenta. Eliminuje to także koszty związane ze sterylizacją i czyszczeniem elementów wielokrotnego użytku.

 

GaSamplerô System – jego niewątpliwą zaletą jest możliwość obsługi nawet przez niewykwalikowany personel (a nawet przez pacjenta bez nadzoru, po tym jak działanie urządzenia zostanie mu wytumaczone). Urządzenie słuzy do poboru próbki oddechowej powietrza pęcherzykowego o objętości 750 ml, przeznaczonej do późniejszej analizy.

System GaSamplerô składa się z dwóch składanych toreb, łącznika typu „T”, ustnika oraz z jednokierunkowego zaworu przepływu.

Pierwsza porcja wydychanego powietrza, zawierająca martwą przestrzeń powietrzną kierowana jest do worka „Discard Bag”, natomiast powietrze pęcherzykowe kierowane jest do worka „Collection Bag”, z którego można usunąć próbkę i przekazać ją do analizy (lub przenieść do worka na próbkę „Sample Holding Bag”), a także pozostawić do późniejszego zbadania w analizatorze. Po tym jak pobrano próbkę oraz właściwie zabezpieczono nasadkę worka „Collection Bag” próbka może zostać niezwłocznie poddana analizie dzięki jej pobraniu przy użyciu kurka odcinającego, dołączonego do małego portu.

KidSamplerô System (odmiana systemu GaSampler przeznaczona do użytku u małych dzieci) – zaprojektowany został do poboru około 250 mililitrowej objętości próbki oddechowej od dzieci, które zdolne są do wykonywania poleceń słownych. W przypadku dzieci niezdolnych do samodzielnego dmuchnięcia w ustnik można alternatywnie przyłączyć maskę na twarz w miejscu ustnika.

 

EasySamplerô System (US Patent #5,467,776) – został zaprojektowany aby dostarczyć metodę wypełniania próżniowych rurek powietrzem przeznaczonym do analizy, przy użyciu urządzeń BreathTracker i MicroLyzer, które posiadają możliwość wykrywania w próbce dwutlenku węgla. Konieczne jest użycie narzędzi zdolnych do pomiaru CO₂, ponieważ występują źródła rozcieńczania próbki, co wymaga korekty podczas analizowania próbki. W rurce obecna jest niewielka ilość powietrza zalegającego, która zostanie usunięta w trakcie przygotowywania instrumentarium do badania. Przy korzystaniu z urządzenia EasySampler możliwe jest niewielkie zanieczyszczenie próbki powietrzem z otoczenia podczas jej poboru.

Ograniczenie objętości rurki do 12 ml oraz niekompletne jej wypłukanie, mogą powodować zanieczyszczenie próbki w jej pętli. Urządzenie EasySampler jest przez wiele klinik uważane za złoty standard z uwagi na możliwość analizy próbek na odległość – pobranie może odbyć się w innym miejscu, a analiza w innym.

Zawdzięczamy to wygodnej obsłudze oraz stabilności pobranej próbki w szklanej rurze. Pozwala to na dłuższe jej przechowywanie.

W przypadku tego systemu problemu nie stanowi także rozcieńczenie próbki, ponieważ urządzenia BreathTracker i MicroLyzer zostały zaprojektowane do korekcji rozcieńczenia poprzez odniesienie do obniżonego stężenia CO₂.

 

Prawidłowe przechowywanie próbek

Produkowana przez QuinTron torba do przechowywanie próbki „Sample Holding Bag” jest małym, laminowanym folią workiem o pojemności 250 ml, służącym do przechowywania próbek przed ich analizą.

W przypadku koszystania z systemu GaSampler możesz przenieść próbki bezpośrednio z worka poboru „Collection Bag” do worka do przechowywania próbki

„Sample Holding Bag”, poprzez użycie w tym celu łącznika typu „męski-męski”, który dołączony jest do „Sample Holding Bag”.

 

W przypadku koszytania z systemu AlveoSampler do pobrania próbek oddechowych, mogą zostać one przeniesione do „Sample Holding Bag” przy użyciu strzykawki (stosowanej do pobrania próbki) i zanalizowane w późniejszym terminie.

Objętość worka do przechowywania próbki „Sample Holding Bag” jest wystarczająca, aby przeprowadzić do kilkunastu analiz przy użyciu analizatorów BreathTracker lub MicroLyzer . Ponadto worki te są na tyle niedrogie, że mogą zostać użyte do pobierania dodatkowych próbek, możliwych do analizy na tych samych parametrach. Warunki przechowania „Sample Holding Bag”

• Przed przeniesieniem próbki do worka zalecane jest zamontowanie i użycie rurki do poboru wypełnionej środkiem suszącym (np. Drierite®)
• Każdy worek przeznaczony jest do przechowywania pojedynczej próbki oddechowej na czas około dwóch tygodni z minimalnymi następowymi stratami objętości próbki. Worki nie są używane bezpośrednio przez pacjentów i mogą zostać użyte ponownie u wielu pacjentów.
• Gdy nadejdzie czas na analizę próbki należy ją pobrać poprzez mały zawór, przy użyciu strzykawki.
• Po analizie próbki worek należy złożyć i opróżnić z resztek próbki używając w tym celu strzykawki.

Przypisy:

16. Perman, J.A.; Modler, S.; Olson, A.C. Role of pH in production of hydrogen from carbohydrates by colonic bacterial flora: Studies in vivo and in vitro. J. Clin Investig 1981 (Jan);29(1):21-6

Mniejszy, lecz nadal dość spory odsetek pacjentów poddawanych węglowodanowym testom oddechowym (przy użyciu laktozy, fruktozy, sacharozy) pomimo ich spożycia nie produkuje wodoru cząsteczkowego. Co więcej niektórzy z tych pacjentów nie będą produkować H2 po spożyciu niewchłanianego cukru, jak np. laktuloza.

Częstość występowania w przypadku testów oddechowych wyników fałszywie negatywnych jest znacznie mniejsza niż przypadku testów krwi. Wyniki fałszywie negatywne odnotowano w przypadku 5-18% wszystkich pacjentów z malabsorpcją laktozy. Istnieje wiele przyczyn mogących powodować powstawanie wyników

fałszywie negatywnych, mylnie sugerujących brak dowodów na malabsorpcję). Przebyta niedawno kuracja antybiotykami może prowadzić do sterylizacji okrężnicy, doprowadzając do zaniku bakterii w niej obecnych lub znacznego zmniejszenia ich liczby. Nie wszystkie antybiotyki wpływają jednak w ten na wyniku testów oddechowych – badania wykazały, że podawana Neomycyna może paradoksalnie zwiększać wydzielanie H2, prawdopodobnie z powodu selektywnego hamowania rozwoju bakterii zużywających wodór.

Stosowanie przez pacjentów środków przeczyszczających lub lewatyw mogą obniżać poziom wytwarzanych wodoru i metanu u pacjentów z malabsorpcją. Spadek ten może być rezulaatem skrócenia czasu jaki węglowodany obecne są w okrężnicy, powodując tym samym spadek czasu potrzebnego na ich fermentację. Obniżona produkcja gazów może być ponadto wynikiem zmiany ilości bakterii oraz zmian w środowisku – jak np. wzrost kwasowości powodujący zahamowanie aktywności fermentacyjnej bakterii.

Przyspieszony pasaż jelitowy węglowodanów przez okrężnicę także spowoduje spadek czasu ekspozji węglowodanów bakteriom, co finalnie powodować będzie obniżonę produkcję H2.

Istotne jest ponadto pH panujące w okrężnicy – spadek pH z 7 do 5,5 powodować będzie 25% spadek wytwarzania wodoru. Prawidłowy poziom może zostać przywrócony przez zwiększenie pH. Dlatego więc ciężka biegunka i/lub nadkwasowość treści zawartych w okrężnicy powodować będą spadek ilości produkowanego wodoru lub produkcję w jego miejsce metanu przez bakterie okrężnicy.

Zdecydowana większość osób z malabsorpcją, które nie wytrzawają wodoru po ekspozycja na węglowodany syntetyzuje w jego miejsce metan (CH4). Pacjenci Ci mogą zostać prawidłowo zdiagnozowani jeśli poziom metanu jest mierzony podczas rutynowo wykonywanych testów.

 

Przypisy:

1. Fernandes, J, ; Vos, C.E.; Douwes, A.C.; Slotema, E.; Degenhart, H.J. Respiratory hydrogen excretion as a parameter for lactose malabsorption in children. Amer. J. Clin Nutr. 1978 (Apr);31:597-602

 

2. Davidson, G.P.; Robb, T.A. Value of breath hydrogen analysis in management of diarrheal illness in childhood: Comparison with duodenal biopsy. J. Ped

 

Gastroenterol Nutr 1985 (Jun); 4(3):381-7 3. DiPalma, J.A.; Narvaez, R.M. Prediction of lactose malabsorption in referral patients. Dig Dis Sci 1988

 

(Mar);33:303-7 4. Douwes, AC, Schaap, C and van der Klei-van Moorsel, JM. Hydrogen breath test in school children.

Arch Dis Child. 1985 (Apr);60(4):333-7 5. Rogerro, P, Offredi, ML, Mosca, F, Perazzani, M, Mangiaterra, V, Ghislanzoni, P, Marenghi, L and

 

Careddu, P. Lactose absorption and malabsorption in healthy Italian children: Do the quantity of malabsorbed sugar and the small bowel transit time play roles in symptom production? J Pediatr Gastroenterol Nutr 1985 (Feb);4:82-6

 

6. Filali, A, Ben Hassine, L, Dhouib, H, Matri, S, Ben Ammar, A and Garoui, H. Study of malabsorption of lactose by the hydrogen breath test in a population of 70 Tunisian adults. Gastroenterol Clin Biol. 1987 (Aug);11(8-9):554-7

 

7. Hammer, H.F.; Petritsch, W.; Pristautz, H.; Krejs, G.J. Assessment of the influence of hydrogen nonexcretion on the usefulness of the hydrogen breath test and lactose tolerance Wien Klin Wochenschr 1996;108(5):137-41

 

8. Metz, G, Jenkins, DL, Peters, TJ, Newman, A and Blendis, LM. Breath hydrogen as a diagnostic method for hypolactasia. Lancet 1975 (May 24);1(7917):1155-7

 

9. Gilat, T, Ben Hur, H, Gelman-Malachi, E, Terdiman, R and Peled, Y. Alterations of the colonic flora and their effect on the hydrogen breath test. Gut 1978 (Jul);19:602-5

 

10. Lembke, B.; Honig, M.; Caspary, W.F. Different actions of neomycin and metronidazole on breath hydrogen (H2) exhalation. Z Gastroenterol. 1980 (Mar); 18(3):155-60

 

11. Solomons, N.W.; Garcia, R.; Schneider, R.; Viteri, F.E.; von Kaenel, V.A. H2 breath tests during diarrhea. Acta Paediatr Scand. 1979 (Mar);88:171-2

 

12. Perman, J.A.; Modler, S.; Olson, A.C. Role of pH in production of hydrogen from carbohydrates by colonic bacterial flora: Studies in vivo and in vitro. J. Clin Investig 1981 67(3):643-50

 

13. Vogelsang, H.; Ferenci, P.; Frotz, S.; Meryn, S.; Gangl, A. Acidic colonic microclimate— possible reason for false negative hydrogen breath tests. Gut. 1988 (Jan);29(1):21-6

 

14. Fritz, M.; Sievert, G.; Kasper, H. Dose dependence of breath hydrogen and methane in healthy volunteers after ingestion of a commercial disaccharide mixture, Palatinit. Br J Nutr. 1985 (Sep);54(2):389-400

Fałszywie wysokie poziomy wodoru w odpowiedzi na trawienie laktozy (wyniki fałszywie pozytywne) mogą występować, jednak w zdecydowanej większości

przypadków są one wynikiem nieprawidłowego sposobu przeprowadzania badania. Do błędów takich należą:

• Niewłaściwe przygotowanie pacjenta – najczęstszą przyczyną jest nie wykonanie przez pacjenta polecenia o całkowitym ograniczeniu spożywanych pokarmów na noc przed wykonywanym testem. Skutkiem będzie wysoki poziom wodoru lub metanu w próbce, który jednak będzie stopniowo spadał do poziomu normalnego. Przyczyną opisanych zjawisk jest poziom włókien roślinnych obecnych w okrężnicy, który na początku badania będzie wysoki, a który w trakcie trwania badania spadnie. Możliwa jest ponadto sytuacja, kiedy mimo produkcji wodoru prowokowanej obecnością węglowodanów, jego poziom może nie przekroczyć wartości pozwalających na zaliczenie testu do pozytywnych. Procesy trawienne nie wpływają w tak znacznym stopniu na zawartość metanu w wydychanym powietrzu jak w przypadku wodoru. Przyczyny wysokich wartości CH4 w wydychanym powietrzu nie są do końca znane, zdają się one mieć związek z obecnością w okrężnicy materiału resztkowego lub endogennych mukopolisacharydów.
• Palenie tytoniu w obszarze, gdzie prowadzone jest badanie – dym

tytoniowy zawiera wysoki poziom H2, dlatego też palenie będzie fałszywie zawyżać jego poziom w próbce jak taż może prowadzić do niestabilności urządzeń pomiarowych. Palenie tytoniu przez pacjenta powinno być zaniechane co najmniej na godzinę przed pobraniem próbki oddechowej, a w otoczeniu samego urządzenia bezwzględnie należy unikać palenia.

• Spanie – pozwolenie pacjentowi na zapadnięcie podczas badania w sen, powodować będzie wzrost stężenia H2 w próbce, a także prawdopodobnie CH4. Istnieją ku temu dwie przyczyny. Po pierwsze – hipowentylacja, czyli niedostateczna podaż powietrza w stosunku do potrzeb organizmu powoduje spadek tempa usuwania wodoru z krwi. Po drugie w trakcie snu znacznie spada tempo pasażu jelitowego, co spowalnia ruch spożytej porcji węglowodanów przez jelita i tym samym wydłuża czas akumulacji H2.

W związku z tym nie należy dopuścić, aby pacjent podczas badania zasnął. Szybko wzrastające na początku badania stężenia wodoru i metanu, mogą sugerować, że pacjent nie zastosował się do zaleceń odstawienia węglowodanów i włókien roślinnych na noc przed badaniem. Może to jednak również sugerować występowanie u pacjenta zespołu rozrostu bakteryjnego, który definiowany jest jako obecność bakterii w jelicie cienkim. Nadmierny rozrost kolonii bakteryjnych wystawia obecne w jelicie cienkim cukry na

fermentację, zamiast pozwolić im ulec enzymatycznej hydrolizie i zostać wchłoniętym w relatywnie sterylnej strefie jelita.