Лактазна недостатність є вагомою клінічною проблемою (Ю.Г. Мухина и соавт., 2003; Д.В. Усенко, А.В. Горелов, 2009; О.Г. Шадрін та співавт., 2011; M. Ledochowski, 2008). У діагностиці лактазної недостатності останніми роками широко застосовують водневий дихальний тест із навантаженням лактозою. Загалом, водневі дихальні тести є простими, інформативними та неінвазивними методами діагностики, що широко впроваджуються в клінічну практику. У 2008 р. був прийнятий Римський консенсус із водневих тестів, у якому викладені рекомендації міжнародних експертів щодо клінічної практики застосування показників та методів проведення Н₂-дихальних тестів при захворюваннях шлунково-кишкового тракту (В.Г. Передерий и соавт., 2010; А. Gasbarrini et al., 2009).

Принцип водневих дихальних тестів полягає в тому, що частина водню, який виділяється при бактеріальній ферментації прийнятого субстрату в товстій кишці, потрапляє у кров та швидко виділяється з диханням, де може бути визначений кількісно.

Метою роботи було узагальнити дані щодо використання водневого дихального тесту для діагностики лактазної недостатності, зокрема кишкових кольок, зумовлених лактазною недостатністю у дітей.

Склад газу, який є у просвіті кишечника, не однаковий у різних відділах шлунково-кишкового тракту. Так, у шлунку він подібний до атмосферного повітря, тоді як кишкові гази значно відрізняються, оскільки є кінцевим результатом різних метаболічних процесів усередині шлунково-кишкового тракту. Близько 99% газу – це суміш п’яти газоподібних речовин без запаху (N₂, O₂, CO₂, H₂ та CH₄). На інші складові з запахом (NH₃, водень, сульфід, індол, скатол, летючі аміни та коротколанцюгові жирні кислоти) припадає менш ніж 1% (M.D. Levitt, 1971).

Джерелами утворення кишкового газу є:
•повітря, що заковтується;
• газ, що виділяється всередині просвіту кишечника як результат хімічних реакцій та бактеріального метаболізму;
• газ, що дифундує у просвіт кишечника з кровотоку.

З урахуванням продукування у просвіті кишечника було виявлено, що основними газами, що утворюються в усіх відділах шлунково-кишкового тракту, є СО₂, Н₂ та СН₄. У тонкій кишці велика кількість діоксиду вуглецю (СО₂) утворюється при взаємодії іона водню та гідрокарбонату за наявності вугільної ангідрази. СО₂ швидко абсорбується у верхніх відділах кишечника, тому його внесок у загальний об’єм газу мінімальний. Більш високу концентрацію СО₂ у газі, що виділяється з прямої кишки, виявляли, коли концентрація Н₂ у газах також була значною внаслідок інтенсивних бактеріальних ферментативних реакцій (A. Gasbarrini et. аl., 2009). Можливо, певна кількість СО₂ може утворюватися внаслідок ферментативних реакцій, подібно до того, як відбувається продукування Н₂ та СН₄. На відміну від СО₂, єдиним джерелом утворення Н₂ та СН₄ у кишечнику є бактеріальні метаболічні процеси, тому новонароджені протягом перших 12 годин життя не можуть виділяти Н₂ та СН₄ (M.D. Levitt, J.H. Bond, 1970). При голодуванні продукування Н₂ є низьким; після вживання неперетравлених субстратів, переважно вуглеводів, які зазнають ферментативних перетворень, бактерії в просвіті кишечника виділяють велику кількість Н₂. При захворюваннях тонкої кишки та порушенні всмоктування велика кількість субстрату потрапляє у товсту кишку, стаючи доступною для бактеріальної ферментації – анаеробних процесів з продукуванням СО₂, Н₂, СН₄ й органічних кислот (молочної та коротколанцюгових).

Н₂ швидко всмоктується у кров та виділяється легенями, що є обґрунтуванням Н₂-дихального тесту, який широко використовується для визначення мальабсорбції вуглеводів. Абсорбований Н₂ повністю виводиться з крові за один пасаж через легені, таким чином, рівень екскреції водню повинен бути еквівалентним його абсорбції у кишечнику (M.D. Levitt, J.H. Bond, 1970).
Водневий дихальний тест – один із найбільш поширених методів діагностики лактазної недостатності у закордонній практиці – полягає у визначенні концентрації водню в повітрі при видиху до та після навантаження лактозою. Висока популярність методу пояснюється його неінвазивністю (Ю.Г. Мухина и соавт., 2003).

За даними літератури, концентрація водню досягає максимальних показників через 3 години після навантаження лактозою. Це дає змогу виміряти концентрацію водню два рази – натще та через 3 години після навантаження лактозою (A. Abramowitz et al., 1986; G.R. Сorazza et al., 1993).

Показаннями для проведення тесту на непереносимість лактози є:
• підозра на первинну та вторинну непереносимість лактози;
• непереносимість молока та молочних продуктів;
• непереносимість кондитерських виробів та шоколаду;
• обстеження пацієнта:

• із синдромом подразнення товстої кишки;
• зі здуттям, метеоризмом, скупченням газів;
• із діареєю/хронічною діареєю;
• зі стеатореєю (жировими випорожненнями);
• ведення пацієнтів із глютеновою хворобою та іншими патологіями, при яких атрофуються кишкові ворсинки, за умови, що первинна непереносимість лактози виключена шляхом проведення молекулярних генетичних тестів;
• хронічні запальні захворювання кишечника (з порушенням засвоювання вуглеводів) (M. Ledochowski, 2008).
Лактаза – єдиний в організмі людини фермент, який розщеплює лактозу, – перебуває на апікальній поверхні щіткової облямівки ентероцита, зафіксована на його клітинній мембрані. Експериментальними дослідженнями доведено (Д.В. Усенко, А.В. Горелов, 2009), що високу активність ферменту забезпечують тільки зрілі, функціонально активні ентероцити, а різноманітні патологічні чинники, які впливають на ворсинки кишечника та ентероцити, є пусковим моментом у розвитку лактазної недостатності.

Відомо, що лактаза з’являється на 10-12-му тижні гестації, а з 24-го тижня починається зростання її активності, яка досягає максимуму на момент народження. З 17 по 24-й тиждень гестації найбільша активність спостерігається у порожній кишці, потім активність у проксимальному та дистальному відділах кишечника вирівнюється. З 28 по 34-й тиждень гестації активність лактази досягає 30% від її рівня на 39-40-му тижні гестації.

За даними більшості авторів, у людини виражене зниження активності лактази відбувається до 3-5 років (Q.W. Spender et al., 1989). Механізм лактазної недостатності дорослого типу та механізм уродженої лактазної недостатності однакові: порушується активація ферменту, його попередник накопичується у комплексі Гольджі (E.S. Sterch et al., 1990). На користь цієї точки зору свідчить те, що частота лактазної недостатності в недоношених новонароджених за наявності в їхніх батьків непереносимості лактози ще вища (А.И. Чубарова, 1996).
Для отримання достовірних результатів водневих дихальних тестів необхідно дотримуватися протоколу ведення тесту, вести докладні записи, а також необхідно виявляти симптоми, що з’являються під час дослідження. Це важливо не тільки для інтерпретації результатів тесту, а й для клінічних наслідків.

Так, виникнення після навантаження симптомів, що не супроводжуються виділенням водню, вказують на наявність мікроорганізмів, які не продукують водень. Проте брак симптомів, за яких збільшується рівень водню у видиху, може вказувати на порушення засвоювання, яке не обов’язково потребує дієтотерапії. Також велике значення має час виникнення симптомів: якщо вони з’являються дуже рано, це може вказувати на те, що скарги пов’язані не тільки з порушенням засвоювання, а ще й із синдромом надлишкового бактеріального росту. В такому випадку на додаток до індивідуальної дієти необхідна відповідна антибактеріальна або пробіотична терапія. Симптоми, котрі виникають під час тесту, не обмежені тільки проявами, пов’язаними зі шлунково-кишковим трактом, такими як здуття, посилення перистальтики, діарея, біль у животі. Частіше пацієнт відчуває позакишкові симптоми.

У кожному випадку обстеження пацієнта старшого віку слід опитувати його на предмет скарг при кожному вимірюванні водню. Найбільш часто виникають такі прояви, як бурчання в животі, здуття, діарея, біль у животі, нудота, печія, відрижка, перевтомлення, головний біль. При обстеженні маленьких дітей ретельно спостерігають за їхнім загальним станом, окремими проявами з боку шлунково-кишкового тракту, оцінюють поведінку.

На сьогодні в Україні зареєстрований пристрій для визначення рівня водню (Н₂) в повітрі, що видихається, Gastro+Gastrolyzer (Gastro+Gastrolyzer Breath hydrogen [H₂] monitor) виробництва Bedfont Scientific Limited (UK) (Свідоцтво про державну реєстрацію № 9455/2010 від 25.06.2010 р.). Перевагою цього апарата є те, що за необхідності для обстеження дітей та немовлят використовується спеціальна техніка відбору дихальних проб.

Загалом, при проведенні тесту на лактазну недостатність дитина приймає навантаження у вигляді 1-2 г лактози на 1 кг маси тіла (не більше ніж 25 г), розчиненої у 10 мл води на 1 кг маси тіла, але не більше ніж 250 мл (A. Gasbarrini et al., 2009). Лактоза погано розчиняється в холодній воді, тому рекомендується використовувати теплу воду. Рівень водню вимірюють до навантаження (базальний рівень) та через кожні 30 хвилин протягом 3 годин. При пороговому рівні водню 20 ppm (0,002%) тест вважається позитивним і дослідження далі не проводять. Тригодинна тривалість тесту була запропонована у зв’язку з урахуванням більш короткого часу кишкового транзиту в дитячому віці.

Для діагностики лактазної недостатності необхідно віднімати від максимального значення концентрації водню первинне, оскільки в протилежному випадку результат може бути хибнопозитивний (A. Abramowitz et al., 1986; G.R. Сorazza et al., 1993). Хибнонегативний результат може бути при низькій кишковій колонізації, швидкому кишковому транзиті (після оперативних втручань) (B. Cochet et al., 1981).

Позитивний результат дихального тесту на лактазну недостатність – збільшення концентрації водню більше ніж на 20 ррm порівняно з базальним значенням. Максимальне зростання реєструється не раніше ніж через 60 або 90 хвилин після вживання лактози. Такий час необхідний, щоб незасвоєна частка лактози потрапила до товстого кишечника. При збільшенні рівня водню від 10 до 20 ррm результат тесту вважають «межовим позитивним». Крім того, збільшення вмісту водню більше ніж на 10 ррm від базального рівня протягом перших 30 хвилин вказує на лактозозалежний надлишковий бактеріальний ріст у тонкому кишечнику (M. Ledochowski, 2008).

При ранньому прирості вмісту водню можливі два основних варіанти оцінки тесту.

Для першого характерні 2 максимуми змін рівня водню – після збільшення в перші 30 хвилин спостерігається спад, а потім знову збільшення між 60 та 90-ю хвилинами. Це вказує на надлишковий бактеріальний ріст у тонкому кишечнику, при цьому є здорове функціонування ілеоцекального клапана. Констатується, що бактерії в тонкому кишечнику здатні метаболізувати лактозу. Другий максимум кривої після 60-90 хвилин вказує, що більша частина лактози не може бути засвоєна, тому бродить у товстому кишечнику. Це свідчить про порушення засвоєння лактози. Якщо під час тесту хворий відчуває дискомфорт, то виставляється діагноз «кишкова непереносимість лактози з лактозо-залежним надлишковим бактеріальним ростом у тонкому кишечнику з нормальним функціонуванням ілеоцекального клапана». Якщо під час тесту не відчувається дискомфорту, діагностується «порушення засвоєння лактози з лактозо-залежним надлишковим бактеріальним ростом у тонкому кишечнику з нормальним функціонуванням ілеоцекального клапана». Якщо скарги на симптоми спостерігаються протягом перших 60 хвилин, а потім досить швидко зникають, то це свідчить про те, що вони були викликані надлишковим ростом бактерій у тонкому кишечнику, а не порушенням засвоєння лактози (B. Lembcke, 1998; F. Casellas, J.R. Malagelada, 2003).

Для другого варіанта динаміка зміни рівня водню характеризується раннім приростом концентрації (до 60-ї хвилини) і збереженням рівня, що мінімум на 20 ppm перевищує базальний, до 90-ї хвилини без подальшого зниження. Це свідчить, що вміст товстого кишечника переходить оборотно у тонкий кишечник через ілеоцекальний клапан. Причина цього досить частого явища полягає в тому, що при порушенні засвоєння лактози в товстій кишці може створюватися великий тиск, спричинений процесом бродіння. Ілеоцекальний клапан розтягується та починає «протікати». При такому стані речей у сліпій кишці виникає антиперистальтичний рух, який намагається «протиснути» харчові маси. Таким чином, вміст кишечника, насичений великою кількістю бактерій, викликає надлишковий ріст бактерій у кінцевій частині клубової кишки, тоді як в останній частині тонкого кишечника надлишкового росту не відбувається. Такий випадок описують терміном «ретроградний ілеїт»; він спостерігається, коли ілеоцекальний клапан утрачає герметичність. Оскільки така ситуація практично завжди супроводжується скаргами, виставляється діагноз «кишкова непереносимість лактози з ретроградним ілеїтом». Якщо при проведенні тесту хворий не скаржиться на дискомфорт, необхідно обстежити його на предмет чутливості до тиску на праву нижню частину живота в місці з’єднання тонкого та товстого кишечника. Якщо чутливості немає, а динаміка водню відповідає зазначеній, то виставляється діагноз «порушення засвоєння лактози з відтоком вмісту кишечника через ілеоцекальний клапан без ретроградного ілеїту» (B. Lembcke, 1998; F. Casellas, J.R. Malagelada, 2003).

Необхідно відзначити, що в сучасних умовах є низка інших можливостей для своєчасної діагностики лактазної недостатності. Але слід враховувати, що інформативні методи часто не можуть використовуватися у педіатричній практиці через недоступність і високу вартість. Деякі з них важко застосовувати в грудних дітей. До найбільш поширених методів належать такі:
• визначення загального вмісту вуглеводів у калі дає можливість оцінити загальну здатність до засвоювання вуглеводів. Цей метод не дає змоги диференціювати різні види дисахаридазної недостатності, однак разом із клінічними даними є цілком достатнім для скринінгу та контролю правильності підбору дієти. У грудному віці вміст вуглеводів у калі не повинен перевищувати 0,25%, а у дітей, старших одного року, їх не має бути взагалі. Результат тесту може виявитися хибнонегативним, якщо при проведенні дослідження хворий не отримує адекватної кількості лактози з їжею. Можливе визначення екскреції різних вуглеводів (лактози, мальтози, сахарози, глюкози) методом тонкошарової хроматографії (Г.К. Филиппский и соавт., 1996). Цей метод є трудомістким та дорогим;
• навантажувальний тест із лактозою дає змогу оцінити рівень глікемії, що реєструється до та після навантаження лактозою, відображає сумарний результат розщеплення лактози та всмоктування моноцукрів у тонкій кишці. На характер глікемічної кривої впливає рівень інсуліну та ступінь його зростання при збільшенні концентрації глюкози у крові. Ці обставини слід ураховувати у дітей із порушеною толерантністю до глюкози. При гіперінсулінізмі результат тесту може бути хибнопозитивним (Л.Я. Климов, 2000);
• визначення екскреції коротколанцюгових жирних кислот у калі дає змогу оцінити виразність бактеріальної ферментації вуглеводів у кишечнику. Спектр коротколанцюгових кислот залежить від виду вигодовування (на природному вигодовуванні основним продуктом ферментації є оцтова кислота, при штучному – масляна) та стану біоценозу (Ю.Г. Мухина и соавт., 2003);
• визначення активності лактази у біоптатах слизової оболонки тонкої кишки – на жаль, інвазивність та висока вартість обмежують використання методу. На результати впливає й те, з якого відділу кишечника був отриманий біоптат. При вторинній лактазній недостатності зниження активності ферменту має різний ступінь виразності на поверхні слизової оболонки, що зумовлює необхідність брати декілька зразків;
• визначення рН калу – в нормі цей показник повинен становити ≥ 5,5; значення знижується при лактазній недостатності;
• генетичне дослідження – для первинної лактазної недостатності дорослого типу характерною є наявність генів С/Т-13910 та С/Т-22018, розташованих на хромосомі 2q21 (E. Sibley, 2004).

Наведені методи можуть використовуватися в клінічній практиці, але кожен з них має переваги та певні недоліки, що треба враховувати у педіатричній практиці.

Водневий дихальний тест на сьогодні є поширеним методом діагностики лактазної недостатності. Висока популярність методу пов’язана з його неінвазивністю (Ю.Г. Мухина и соавт., 2003). За даними літератури, концентрація водню досягає максимальних значень через 3 години після навантаження лактозою.
Нещодавні дослідження показали, що майже половина дітей першого року життя страждають на кишкові кольки через недостатню кількість ферменту лактази (функціональна недостатність лактази та/або гіполактазія) (M. Buchley, 2000; D.J. Kanabar et al., 2001), тому необхідно обстежувати дітей на наявність цього стану.

Питання діагностики лактазної недостатності у дітей грудного віку за допомогою водневих дихальних тестів ще остаточно не визначені. Необхідне подальше накопичення клінічних спостережень (Ю.Г. Мухина и соавт., 2003; О.Г. Шадрин и соавт., 2011; Ю.В. Марушко та співавт., 2012; A. Gasbarrini et al., 2009).

На кафедрі педіатрії № 3 НМУ імені О.О. Богомольця, у дитячій клінічній лікарні № 5 м. Києва для діагностики лактазної недостатності використовують водневий дихальний тест із навантаженням лактозою за допомогою згаданого портативного монітора для визначення водню (Н₂) у повітрі, що видихається, – Gastro+Gastrolyzer (Gastro+Gastrolyzer Breath hydrogen [H₂] monitor) виробництва Bedfont Scientific Limited (UK).

Відпрацьовано методику проведення водневого дихального тесту з навантаженням лактозою для грудних дітей. У немовлят використовуються маски для обличчя відповідного розміру, які надівають на рот та ніс пацієнта; вони перенаправляють повітря при видиханні у прилад, при цьому немає витоку повітря. Для навантаження використовується харчова лактоза. Рівень водню вимірюється до навантаження (базальний рівень) та через кожні 30 хвилин протягом 3 годин.

Клінічні дані та позитивні результати водневого дихального тесту в обстежених нами дітей указували на недостатню кількість ферменту лактази, тому обстежені діти потребували призначення замісної терапії. Нами використаний ферментний препарат, що містить лактазу («Aspergillius oryzae»), із розрахунку 750 Од лактази (1/4 капсули) на 100 мл молока. Таке призначення знімало прояви кишкових кольок або значно зменшувало їх.

Необхідні подальші дослідження причин кишкових кольок за допомогою об’єктивних методів дослідження (водневий дихальний тест) для обґрунтування певних лікувальних заходів.

Отже, дані літератури та попередні особисті спостереження показують, що застосування водневих дихальних тестів на сьогодні є інформативним методом діагностики різних патологічних процесів, зокрема лактазної недостатності. Водневий дихальний тест із навантаженням лактозою можна використовувати для скринінгу на лактазну недостатність у великих групах дітей. У практичній роботі ми переконалися, що використовуваний портативний монітор для визначення водню в повітрі, що видихається (Gastro+Gastrolyzer Breath hydrogen [H₂] monitor) виробництва Bedfont Scientific Limited (UK) є зручним і дає змогу швидко отримати результати.

Список літератури – в редакції