Effects of dietary phosphorus and calcium-to-phosphorus ratio on calcium and bone metabolism in healthy 20- to 43-year-old Finnish women

Dietary habits have changed during the past decades towards an increasing consumption of processed foods, which has notably increased not only total dietary phosphorus (P) intake, but also intake of P from phosphate additives. While the intake of calcium (Ca) in many Western countries remains below recommended levels (800 mg/d), the usual daily P intake in a typical Western diet exceeds by 2- to 3-fold the dietary guidelines (600 mg/d). The effects of high P intake in healthy humans have been investigated seldom. In this thesis healthy 20- to 43-year-old women were studied. In the first controlled study (n = 14), we examined the effects of P doses, and in a cross-sectional study (n = 147) the associations of habitual P intakes with Ca and bone metabolism. In this same cross-sectional study, we also investigated whether differences exist between dietary P originating from natural P sources and phosphate additives. The second controlled study (n = 12) investigated whether by increasing the Ca intake, the effects of a high P intake could be reduced. The associations of habitual dietary calcium-to-phosphorus ratios (Ca:P ratio) with Ca and bone metabolism were determined in a cross-sectional study design (n = 147). In the controlled study, the oral intake of P doses (495, 745, 1245 and 1995 mg/d) with a low Ca intake (250 mg/d) increased serum parathyroid hormone (S-PTH) concentration in a dose-dependent manner. In addition, the highest P dose decreased serum ionized calcium (S-iCa) concentration and bone formation and increased bone resorption. In the second controlled study with a dietary P intake of 1850 mg/d, by increasing the Ca intake from 480 mg/d to 1080 mg/d and then to 1680 mg/d, the S-PTH concentration decreased, the S-iCa concentration increased and bone resorption decreased dose-dependently. However, not even the highest Ca intake could counteract the effect of high dietary P on bone formation, as indicated by unchanged bone formation activity. In the cross-sectional studies, a higher habitual dietary P intake (>1650 mg/d) was associated with lower S-iCa and higher S-PTH concentrations. The consumption of phosphate additive-containing foods was associated with a higher S-PTH concentration. Moreover, habitual low dietary Ca:P ratios (≤0.50, molar ratio) were associated with higher S-PTH concentrations and 24-h urinary Ca excretions, suggesting that low dietary Ca:P ratios may interfere with homeostasis of Ca metabolism and increase bone resorption. In summary, excessive dietary P intake in healthy Finnish women seems to be detrimental to Ca and bone metabolism, especially when dietary Ca intake is low. The results indicate that by increasing dietary Ca intake to the recommended level, the negative effects of high P intake could be diminished, but not totally prevented. These findings imply that phosphate additives may be more harmful than natural P. Thus, reduction of an excessively high dietary P intake is also beneficial for healthy individuals.

Itsevalikoituminen verkkokyselytutkimuksen haasteena

Internet-yhteyksien käyttö yleistyi Suomessa vuoden 1993 jälkeen, mistä lähtien Internetiä on alettu käyttämään yhä enemmän tiedonkeruun apuvälineenä. Apuvälineenä Internetiä käytetään sekä yhteydenotossa vastaajiin että vastauksien keruussa. Internetin avulla tehtyihin kyselytutkimuksiin liittyy edelleen paljon avoimia metodologisia kysymyksiä. Useimmiten perinteistä, satunnaistettua otoksen keruuta ei voida suorittaa, koska kehikkoperusjoukkoa ei pystytä määrittelemään. Tällöin joudutaan turvautumaan itsevalikoituneeseen verkkotiedonkeruuseen, jossa kyselyä mainostetaan avoimesti tutkimuksen kohteena olevalle ryhmälle ja vastaajat itse päättävät osallistuvatko kyselyyn vai eivät. Samalla Internet-populaation alipeitto voi aiheuttaa harhaa tutkimustuloksiin, jos tavoiteperusjoukkona on jokin suuri populaatio, jossa kaikki eivät käytä Internetiä. Tutkielman tavoite on antaa kuva verkkotiedonkeruun ajanmukaisista menetelmistä sekä erityisesti selvittää itsevalikoituneen verkkotiedonkeruun tilastollista metodologiaa, mahdollisuuksia ja rajoituksia. Tarkoituksena on myös selvittää, kuinka hyvin valikoituneen verkkokyselytutkimuksen harhan korjaaminen onnistuu ajanmukaisilla painotusmenetelmillä. Kyselytutkimusten vastauskadosta sekä valikoituneisuudesta johtuvaa harhaa voidaan korjata painotusmenetelmillä, jos vastauskadon mekanismia tai valikoitumismekanismia pystytään selittämään. Harhaa voidaan korjata sopivien apumuuttujien avulla, jotka korreloivat tulosmuuttujan tai osallistumispäätöksen kanssa. Apumuuttujien tiedot täytyy olla tiedossa sekä kyselyyn osallistujilta että ei-osallistujilta. Perinteisen todennäköisyysotantaan perustuvan aineiston vastauskadosta johtuvaa harhaa korjataan useimmiten jälkiosituspainoilla. Itsevalikoituneen verkkokyselytutkimuksen valikoitumisharhan korjaamiseen on esitetty kaksivaiheista painotusmenetelmää, jonka tarkoituksena on korjata harhaa, joka johtuu Internetin käyttömahdollisuudesta sekä itse osallistumispäätöksestä. Internetin käyttömahdollisuus voidaan mallintaa propensiteettipistemäärän avulla, jonka käänteislukua voidaan käyttää painokertoimena harhan korjaamiseksi. Osallistumispäätöksestä johtuvaa harhaa voidaan korjata tasaamalla aineiston apumuuttujien reunajakaumat vastaamaan populaation reunajakaumia. Tutkimuksessa tarkastellaan kolmea aineistoa. Kelan tutkimusosasto keräsi vuoden 2010 syyskuussa pilotin itsevalikoituneesta verkkokyselytutkimuksesta. Kyselyllä pyrittiin kartoittamaan Suomen 16–80-vuotiaiden kansalaisten yksityisten terveys- ja hammashoitopalvelujen hintatietoja ja tarpeita. Sama kysely lähetettiin myös otosperusteisesti Kelan työntekijöille. Molemmissa kyselyissä vastaukset kerättiin sähköisellä Internet-kyselyllä. Lisäksi tutkielmassa tarkastellaan TNS Gallupin otosperusteisesti Suomen kansalaisilta keräämään suppeampaa puhelinhaastattelukyselyä, jota käytettiin myös itsevalikoituneen aineiston kalibrointiaineistona. Kyselytutkimusaineistojen vastauskatoa korjattiin erilaisilla painotusmenetelmillä, joiden avulla pystyttiin tarkastelemaan kuinka hyvin eri painotusmenetelmät pystyvät korjaamaan valikoitumisesta johtuvaa harhaa. Otosperusteisia verkkokyselytutkimuksia korjattiin jälkiosituspainoilla ja painotuksissa onnistuttiin hyvin, koska aineistossa ei ollut suurta valikoituneisuutta. Itsevalikoituneen verkkokyselytutkimuksen painotuksessa jouduttiin kohtaamaan paljon ongelmia, koska aineisto oli suuresti valikoitunut, ja siinä oli paljon vastauskatoa. Itsevalikoituneen aineiston valikoitumisen harhaa onnistuttiin kuitenkin osaksi korjaamaan, ja osa tulosmuuttujien jakaumatiedoista vastasi lähes otosperusteisen kyselytutkimuksen jakaumatietoja. Tutkimuksen keskeisin tulos oli, että vaikka verkkokyselyn tekeminen on halvempaa ja vähemmän työläämpää kuin otosperusteisen kyselytutkimuksen tekeminen, verkkokyselytutkimuksen suunnitteluun on panostettava entistä enemmän. Itsevalikoituneen verkkokyselytutkimuksen keruussa on suunniteltava tarkemmin kyselyn mainostaminen vastaajaehdokkaille, jotta valikoitumisesta johtuvaa harhaa voidaan paremmin hallita. Tutkimuksessa kävi myös ilmi, että sekä asennetta ja käyttäytymistä kuvaavia kysymyksiä on tärkeä olla kyselytutkimuksissa mukana, koska näiden avulla pystytään selittämään paremmin valikoitumisesta johtuvaa harhaa, kuin pelkästään sosiodemografisten muuttujien avulla.