Der Wasserstoff-Atemtest: Darmgase über die Lunge messen
Wenn Ärzte wissen wollen, warum man unter Blähungen leidet, lassen sie einen manchmal in einen Beutel pusten. Der Wasserstoff-Atemtest verwandelt die Gase im Atem in ein diagnostisches Fenster zum Darm.
Was ist der Wasserstoff-Atemtest?
Der Wasserstoff-Atemtest ist eine einfache, nicht-invasive Untersuchung, die die Menge an Wasserstoff (und oft Methan) in der ausgeatmeten Luft misst. Die Logik ist elegant: Menschliche Zellen können überhaupt keinen Wasserstoff herstellen. Jedes Molekül Wasserstoff, das man ausatmet, wurde von Bakterien im Verdauungstrakt erzeugt, während sie Kohlenhydrate vergären. Ein Teil dieses Gases wird durch die Darmwand ins Blut aufgenommen, zur Lunge transportiert und ausgeatmet. Indem man einem Patienten eine abgemessene Dosis eines bestimmten Zuckers gibt und dann alle fünfzehn bis dreißig Minuten über zwei bis drei Stunden den Atem misst, kann man die Gärung in Echtzeit beobachten. Ein steiler Anstieg des Atemwasserstoffs zeigt, dass der Zucker die Darmbakterien erreicht hat, statt normal aufgenommen zu werden. Der Test ist schmerzlos, kommt ohne Nadeln aus und gehört zu den nützlichsten Werkzeugen der Gastroenterologie.
Die Wissenschaft: Warum Bakterien Wasserstoff in den Atem bringen
Kohlenhydrate, die der Verdauung im Dünndarm entgehen, werden zur Nahrung für die Billionen Mikroben im Dickdarm. Wenn diese Bakterien Zucker ohne Sauerstoff abbauen – ein Vorgang namens anaerobe Gärung – setzen sie Wasserstoff, Kohlendioxid, Methan und andere Gase frei. Das meiste davon verlässt den Körper als Blähung, doch ein bedeutender Teil diffundiert durch die Darmschleimhaut ins Blut. Da Wasserstoff winzig und im Körper chemisch träge ist, gelangt er unverändert zur Lunge und wird innerhalb von Minuten ausgeatmet. So entsteht ein direktes chemisches Signal: Je mehr vergärbarer Zucker die Bakterien erreicht, desto mehr Wasserstoff erscheint im Atem. Manche Menschen beherbergen stattdessen methanbildende Archaeen, die Wasserstoff verbrauchen und Methan freisetzen – deshalb messen moderne Geräte beide Gase. Zeitpunkt und Höhe der Gaskurve erlauben es Fachleuten, normale Verdauung erstaunlich genau von einer Malabsorption zu unterscheiden.
Was der Test diagnostizieren kann
Der Wasserstoff-Atemtest wird bei mehreren häufigen, aber lästigen Beschwerden eingesetzt. Mit einer Dosis Laktose kann er eine Laktoseintoleranz bestätigen: Steigt der Atemwasserstoff, wurde der Milchzucker nicht gespalten, sondern im Dickdarm vergoren. Eine Fruktose-Belastung kann eine Fruktosemalabsorption aufdecken, eine häufige Ursache für Blähungen nach Obst, Honig oder gesüßten Getränken. Mit Glukose oder Laktulose testen Ärzte auf eine bakterielle Dünndarmfehlbesiedlung (SIBO), bei der Bakterien, die in den Dickdarm gehören, den Dünndarm besiedeln und die Nahrung viel zu früh vergären. Der Test kann auch abschätzen, wie schnell Nahrung den Darm passiert. Für Millionen Menschen mit Reizdarm oder ungeklärten Blähungen liefert ein Atemtest eine objektive Erklärung, wo Symptome allein mehrdeutig sind, und lenkt gezielte Ernährungsumstellungen statt bloßem Raten.
Vorbereitung und Durchführung des Tests
Genaue Ergebnisse hängen stark von der Vorbereitung ab, denn alles, was die Darmgärung verändert, kann die Kurve verfälschen. Patienten sollen meist ein bis vier Wochen vorher keine Antibiotika und Abführmittel einnehmen, da diese die Bakterienflora verändern, und am Vortag langsam vergärende Speisen wie Bohnen, Kleie und ballaststoffreiche Mahlzeiten meiden. Eine nächtliche Nüchternheit von acht bis zwölf Stunden ist üblich, und am Testtag wird von Rauchen und sogar intensivem Sport abgeraten, da beides das Atemgas verändern kann. In der Praxis wird zunächst eine Ausgangsprobe genommen, der Patient trinkt den in Wasser gelösten Testzucker, und in regelmäßigen Abständen folgen weitere Proben. Der ganze Vorgang dauert zwei bis drei Stunden, überwiegend mit Sitzen und Warten. Die Ergebnisse werden als Kurve dargestellt, und ein Anstieg über einen festgelegten Schwellenwert weist den Arzt – zusammen mit notierten Symptomen – auf eine Diagnose hin.
Schon gewusst?
- Menschliche Zellen können keinen Wasserstoff bilden – jeder Hauch davon im Atem stammt von Darmbakterien.
- Eine Atemprobe dauert nur Sekunden, spiegelt aber die Gärung tief im Darm wider.
- Etwa jeder Dritte trägt methanbildende Mikroben, weshalb moderne Tests neben Wasserstoff auch Methan messen.
- Dieselbe Gärung, die den Test antreibt, erzeugt auch Geruch und Volumen ganz normaler Pupse.
Fun Fact
Da der Test buchstäblich das Gas einfängt, das die Bakterien aus Zucker erzeugt haben, bedeutet ein positives Laktoseergebnis, dass die Milch in deinem Latte wortwörtlich zur Luft wurde, die du Stunden später ausgeatmet hast.
Quellen
- Rezaie A. et al., Hydrogen and Methane-Based Breath Testing in Gastrointestinal Disorders: The North American Consensus, American Journal of Gastroenterology, 2017
- Saad R. J. & Chey W. D., Breath Testing for Small Intestinal Bacterial Overgrowth, Clinical Gastroenterology and Hepatology, 2014
- Ghoshal U. C., How to Interpret Hydrogen Breath Tests, Journal of Neurogastroenterology and Motility, 2011