Газ, присутствующий в кишечнике, образуется из проглоченного воздуха, газа, образующегося в просвете кишечника или диффундирующего в просвет кишечника из крови.
В норме люди заглатывают небольшое количество газа во время еды и питья (рвотные позывы), но некоторые люди заглатывают газ бессознательно и неоднократно во время еды и в других случаях, особенно когда они волнуются. Большая часть проглоченного газа впоследствии отрыгивается (отрыжка), и только небольшое количество попадает в тонкий кишечник. Количество газа, поступающего в кишечник, в значительной степени зависит от положения тела: пищевод опорожняет свое содержимое в заднюю стенку желудка, и в вертикальном положении газ поднимается над жидким содержимым желудка и соприкасается с гастроэзофагеальным переходом, где его легко отрыгнуть. В положении лежа газ, задержанный под желудочным соком, легче проталкивается в двенадцатиперстную кишку. Чрезмерное слюноотделение также может привести к повышенному заглатыванию воздуха и может быть связано со многими желудочно-кишечными расстройствами (ГЭРБ), плохо подобранными брекетами, другими видами терапии или любой причиной тошноты. Отрыжка может быть связана с применением антацидов; поскольку пациенты связывают облегчение симптомов язвы с отрыжкой, а не с приемом антацидов, пациенты могут постоянно отрыгивать, чтобы облегчить боль.
Выделение газа в просвете кишечника может происходить по нескольким механизмам. Бактериальный метаболизм может производить большое количество водорода (H2), метана (CH4) и CO2. Почти весь H2 образуется в толстой кишке в результате бактериального метаболизма поступающих в организм ферментируемых веществ (углеводов и аминокислот), поэтому количество водорода можно не учитывать после длительного голодания или когда пища полностью всасывается в тонкой кишке после еды. Другие малоизученные факторы (такие как различия в кишечной флоре и динамике) также могут быть связаны с производством различных газов. Нормальное население не может полностью усваивать углеводы из некоторых обычных продуктов питания. В нормальных условиях избыточное количество газа также может образовываться из непереваренных полисахаридов во фруктах и овощах.
Большое количество H2 может образовываться после приема некоторых фруктов и овощей, содержащих непереваренные углеводы (например, вареные бобы), а также у пациентов с мальабсорбцией, а пациенты с дефицитом дисахаридазы (в основном непереносимость лактозы) могут выделять большое количество дисахаридов в толстую кишку и ферментировать их с образованием H2 (см. раздел 30). Следует рассмотреть недостаточную секрецию и другие причины мальабсорбции углеводов.
CH4 образуется в результате метаболизма эндогенных веществ бактериями в толстой кишке. Скорость выработки CH4 лишь незначительно зависит от приема пищи. Некоторые люди выделяют большое количество CH4 постоянно, в то время как другие производят мало или вообще не производят газ, в основном в семье, в младенчестве и на протяжении всей жизни.
CO2 также может производиться в результате бактериального метаболизма, но одним из его более важных источников является реакция HCO-3 с H+, в результате которой выделяется 22,4 мл CO2 на 1 мг эквивалента HCO-3. Ионы водорода могут поступать эндогенно из соляной кислоты в желудке или экзогенно из жирных кислот, выделяющихся при переваривании жиров, что иногда приравнивается к сотням мг эквивалента ионов водорода. Теоретически, после одного приема пищи в двенадцатиперстную кишку может выделиться до 4 л CO2. Кислые продукты, выделяемые в толстой кишке в результате бактериальной ферментации неусвоенных углеводов, также могут реагировать с HCO-3 и выделять CO2. Хотя иногда может возникать вздутие живота, быстрое всасывание CO2 в кровь предотвращает нестерпимый метеоризм.
Направление рассеивания газа между просветом кишечника и кровью зависит от разницы парциального давления между ними. Производство H2, CH4 и CO2 снижает парциальное давление азота в просвете кишечника так, что оно становится намного ниже, чем в крови, что объясняет большое количество азота в просвете кишечника.