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Veröffentlichungen • Gießener Vollwert-Ernährungsstudie: Untersuchung auf Bias am Beispiel von Fettstoffwechselparametern

Ingrid Hoffmann

Dissertation, Gießen 1994

Abstract

Die Gießener Vollwert-Ernährungs-Studie ist eine Querschnittsstudie, bei der 242 Frauen, die sich nach den Gießener Empfehlungen für die Vollwert-Ernährung richten (Vollwertköstlerinnen, VWK) im Alter von 25 - 65 Jahren bezüglich ihres Gesundheits- und Ernährungsstatus untersucht wurden - im Vergleich zu einer entsprechenden Gruppe von 138 Frauen, die sich gemäß dem Bundesdurchschnitt ernähren (MK). Die vorliegende Arbeit untersucht, wie sich die Vollwert-Ernährung als gesamte Kostform auf die Fettstoffwechsel-Parameter, die Risikofaktoren für koronare Herzerkrankungen darstellen, auswirkt.

Um Aussagen über den Zusammenhang zwischen der Kostform und den Fettstoffwechsel-Parametern treffen zu können, muß geprüft werden, wie sich potentielle systematische Fehler in Design, Durchführung, Auswertung und Interpretation der Studie auf diesen Zusammenhang auswirken. Diese systematischen Fehler, Bias genannt, können zu fehlerhaften Schlußfolgerungen führen und müssen deshalb entsprechend berücksichtigt werden.

Beim Selection Bias handelt es sich um Verzerrungen des Zusammenhangs, die durch die Auswahl der Studienteilnehmer zustande kommen. Im Laufe der Auswahl kann es (meist unbemerkt) durch einen zu hohen oder zu geringen Anteil bestimmter Charakteristika zu einer Über- oder Unterschätzung des untersuchten Effektes kommen.

Für die Gießener Vollwert-Ernährungs-Studie wurden die Teilnehmerinnen aufgrund von Anzeigen in Zeitungen/Zeitschriften angesprochen. Für die weitere Studienteilnahme wurden die Frauen, die sich gemeldet hatten, entsprechend den Empfehlungen für die Vollwert-Ernährung bzw. dem Verzehr gemäß dem Bundesdurchschnitt ausgewählt. Zusätzlich erfolgte eine Selbstauswahl der Teilnehmerinnen durch Non-Response und es wurde eine Restriktion nach Rauchen vorgenommen. Beim Vergleich der Gruppe, die sich ursprünglich meldete, mit der endgültigen Untersuchungsgruppe ist kein Kriterium erkennbar, das die gesamte Auswahl durchzieht und sich auf die Beziehung zwischen Kost und Fettstoffwechsel-Parametern auswirkt. Es gibt Hinweise auf eine Auswahl aufgrund von Motivation und Gesundheitsbewußtsein. Darauf ist vermutlich auch zurückzuführen, daß die Untersuchungsgruppe der MK z.T. eine günstigere Ernährung als der Bundesdurchschnitt aufweist. Dies kann den untersuchten Zusammenhang abschwächen.

Information Bias tritt auf, wenn Messungen fehlerhaft sind. Dadurch kann es zu Einteilungen der Teilnehmer in falsche Kategorien kommen, sog. Misclassification. Diese kann bei den Untersuchungsgruppen anteilsmäßig gleich stark vorkommen (nondifferential) und führt dann meist zu einer Abschwächung des Effektes. Differential Misclassification dagegen betrifft die Gruppen unterschiedlich stark und kann sowohl zu einer Über- als auch Unterschätzung des Effektes führen.

Ob bei der Ernährungserhebung der Gießener Vollwert-Ernährungs-Studie Information Bias auftritt, wurde anhand einer Validierungsstudie untersucht. Dabei wurde ein speziell für die Studie entwickeltes 7-Tage-Schätzprotokoll (SP) einem 7-Tage-Wiegeprotokoll (WP) gegenübergestellt. Beim SP handelt es sich um ein geschlossenes Protokoll, bei dem der Verzehr anhand haushaltsüblicher Maße abgeschätzt und bei etwa 150 vorgegebenen Lebensmitteln eingetragen wird. Es wurde ein Vergleich des Lebensmittelverzehrs, der Nährstoffaufnahme sowie ein Vergleich der protokollierten Energieaufnahme mit dem anhand eines Aktivitätsfragebogens ermittelten Energiebedarf (unabhängige Validierung) durchgeführt. Das SP erweist sich dabei - verglichen mit dem WP - als ein gültiges Instrument zum Ermitteln der durchschnittlichen Aufnahme von Gruppen und zum Klassifizieren in Kategorien, auch wenn es die Aufnahme tendenziell überschätzt. Da bei den Nährstoffen überwiegend nondifferential Misclassification vorliegt, können Fehler in dieser Messung lediglich den Zusammenhang zwischen der Nährstoffaufnahme und den Fettstoffwechsel-Parametern abschwächen.

Information Bias kann auch dadurch auftreten, daß alle Erhebungen und Messungen, insbesondere die der Fettstoffwechsel-Parameter, nur einmalig durchgeführt wurden.

Confounding Bias entsteht dadurch, daß andere Variablen (Störgrößen, z.B. Rauchen, Alter) mit den beiden untersuchten Faktoren in Zusammenhang stehen und sich damit auf die untersuchte Beziehung auswirken. Wird Confounding Bias nicht bereits in der Studienplanung z.B. durch Restriktion vermieden, gibt es die Möglichkeit, dafür in der Phase der Auswertung mit Hilfe der Stratifikation oder multipler Modelle zu korrigieren.

Bei der vorliegenden Studie wurden die bekannten Confounder der Fettstoffwechsel-Parameter, die auch mit der Ernährung im Zusammenhang stehen, erfaßt: Alter, BMI, Alkoholkonsum, sportliche Aktivität, Einnahme von Sexualhormonen, sozio-ökonomischer Status (als Bildung und Pro-Kopf-Einkommen); Raucherinnen wurden ausgeschlossen. Der Einfluß nicht erkannter Confounder kann noch in den Daten enthalten sein.

Ohne Berücksichtigung der genannten Confounder ist kein Zusammenhang zwischen den Kostformen und den Fettstoffwechsel-Parametern erkennbar. Durch Stratifikation nach jeweils einem Confounder werden z.T. Unterschiede, die in den Rohdaten verdeckt sind, sichtbar, wobei der Einfluß aller restlichen Confounder noch nicht eliminiert ist. Durch die gleichzeitige Berücksichtigung aller erfaßten Confounder (mit der logistischen Regression) ist im Vergleich mit den MK bei den VWK sowie bei den beiden Untergruppen der VWK, den Vegetarierinnen (VEG) und Nicht-Vegetarierinnen (NVEG), ein höherer HDL-Cholesterinspiegel, bei den VWK und VEG ein niedrigerer LDL-/HDL-Quotient sowie bei den VEG ein niedrigerer Triglyceridspiegel zu beobachten. Die günstigere Verteilung dieser Fettstoffwechsel-Parameter ist somit auf die Vollwert-Ernährung (insbesondere die vegetarische Variante) und nicht auf die Störgrößen Alter, BMI etc. zurückzuführen.

Bei der Frage, welche Nahrungsinhaltsstoffe diese Unterschiede bewirken, zeigt sich (anhand der multiplen linearen Regression), daß nur ein geringer Teil der bei den Fettstoffwechsel-Parametern auftretenden Schwankungen durch die Nährstoffe erklärbar ist - unabhängig davon, ob die Rohdaten, die mit Hilfe der Validierungsstudie korrigierten, die zum Keys Score zusammengefaßten bzw. die Energie-adjustierten Daten herangezogen werden. Ist ein signifikanter Einfluß der Nährstoffe nachweisbar (überwiegend beim HDL-Cholesterin), ist dieser weniger bei Gesamtfett, dessen Fraktionen und Cholesterin zu beobachten als bei den Kohlenhydratfraktionen (Poly- und Monosaccharide) und den löslichen Ballaststoffen.

Unter Berücksichtigung der Untersuchung auf Bias können für den Zusammenhang zwischen Vollwert-Ernährung und Fettstoffwechsel-Parametern für die vorliegende Studie folgende Schlußfolgerungen gezogen werden:

  • Trotz einiger abschwächender Faktoren in der Gießener Vollwert-Ernährungs-Studie kann ein günstiger Einfluß der Vollwert-Ernährung auf HDL-Cholesterin, LDL-/HDL-Quotient und Triglyceride nachgewiesen werden. Es ist zu vermuten, daß der tatsächliche Effekt stärker ist als der beobachtete und auch bei Gesamtcholesterin und LDL-Cholesterin vorhanden ist.

  • Zwischen VEG und NVEG - den beiden Untergruppen der VWK - kann mit der Gießener Vollwert-Ernährungs-Studie kein signifikanter Unterschied nachgewiesen werden.

  • Während bei der Gegenüberstellung der Kostformgruppen signifikante Unterschiede für die Fettstoffwechsel-Parameter beobachtet werden können, die auf die Kostform zurückzuführen sind, kann kein oder nur ein minimaler Einfluß einzelner Nahrungsinhaltsstoffe nachgewiesen werden.

Wie sich die präventiv-medizinisch günstigere Verteilung der Fettstoffwechsel-Parameter bei den VWK langfristig auf das Auftreten von koronaren Herzerkrankungen auswirkt, muß anhand weiterer, umfassender angelegter Studien überprüft werden.

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