211service.com
'Blade Runner' har ingen klar kant
Den dobbeltamputerede Oscar Pistorius, der løber på kunstige ben lavet af kulfiber, spurter bestemt anderledes end eliteløbere med intakte ben, ifølge nyligt offentliggjort forskning. Selvom han ikke ser ud til at have nogen klar fordel i forhold til løbere med to ben, er det stadig usikkert, hvordan individuelle komponenter i hans unikke skridt påvirker hans hastighed. Selv de videnskabsmænd, der udførte forskningen, er uenige om, hvordan man fortolker resultaterne, og fremhæver, hvor svært det er at identificere de variabler, der er vigtigst for sprinthastigheden.
Blade runner : Peter Weyand (til højre), en biomekaniker ved Southern Methodist University, forsøger at afgøre, om den sydafrikanske sprinter Oscar Pistorius (på løbebåndet) får en konkurrencefordel fra sine J-formede kulfiber-løbeproteser.
Vi fandt ud af, at mængden af metabolisk energi og hans træthedshastighed ikke var forskellig fra løbere med intakte lemmer, siger Hugh mr , direktør for Biomechatronics Group på MIT Media Lab og en af de videnskabsmænd, der er involveret i undersøgelsen. Imidlertid var hans biomekanik adskilt fra løbere med intakte ben.
Pistorius, en sydafrikansk sprinter, har været i centrum af en højprofileret kamp om, hvorvidt atleter med proteser skal have lov til at konkurrere mod atleter med intakte lemmer i begivenheder, herunder OL. Pistorius, som har fået tilnavnet Blade Runner på grund af sine J-formede Cheetah Flex-Foot kunstige lemmer i kulfiber, har sat en række paralympiske verdensrekorder, og i 2007 blev han nummer to i de sydafrikanske nationale mesterskaber – en arbejdsdygtig begivenhed. Hans imponerende præstationer har fået nogle til at spekulere på, om proteser specielt designet til løb kan give amputerede en særlig fordel.
I foråret 2007 blev International Association of Athletics Federations (IAAF), det internationale styrende organ for atletik, indførte en regel, der forbød brugen af tekniske anordninger, der kunne give atleter en konkurrencefordel, og forbød senere Pistorius at deltage i konkurrencer under dets regel. Pistorius appellerede afgørelsen og bad om hjælp fra flere amerikanske videnskabsmænd, og Voldgiftsretten for sport (CAS), et internationalt voldgiftsorgan, afgjorde, at IAAF ikke havde fremlagt tilstrækkelige beviser til at vise, at knivene gav ham en fordel. Det ændrede forbuddet i maj 2008, hvilket gjorde det muligt for Pistorius at prøve sig til OL i 2008. (Han formåede med nød og næppe at kvalificere sig til det sydafrikanske hold i 400 meter dash.) De amerikanske forskere har nu offentliggjort resultater af deres studie i Journal of Applied Physiology .
Ifølge Peter Weyand , en fysiolog og biomekaniker ved Southern Methodist University, i Dallas, og hovedforfatter af undersøgelsen, fokuserede meget af Pistorius' høring på det forkerte spørgsmål. Der var meget opmærksomhed på spørgsmålet om, hvorvidt hans klinger tillod ham at løbe med mindre energi end andre løbere, hvilket er stort set irrelevant i sprint, siger Weyand. Det er lidt som at argumentere for, at en Volkswagen vil slå en Porsche i et dragrace, fordi den får et bedre benzintal. Brændstoføkonomi er ikke den afgørende faktor i sprintløb, forklarer han: Ved sprint er dyr ikke energibegrænsede; mekanikken er den begrænsende faktor.
Weyands undersøgelse tyder dog på, at Pistorius har en anden løbemekanik, end løbere med intakte ben gør: han rammer jorden med meget mindre kraft og forbliver i kontakt med jorden længere, et mønster, som tidligere forskning tyder på, ville sætte ham i en ulempe. Vi ved fra tidligere eksperimenter, at det, der adskiller virkelig hurtige løbere, er, hvor hårdt de kan ramme jorden i forhold til deres kropsvægt, siger Weyand.
Tidligere forskning viser også, at både elite- og almindelige løbere med intakte ben har en tendens til at bevæge deres lemmer med samme hastighed. Pistorius kan på den anden side omplacere sine lemmer meget hurtigere end nogen, vi nogensinde har målt, siger Weyand. Men forskerne ved endnu ikke, hvordan de skal fortolke dette fund: repræsenterer det en fordel ved hans forholdsvis lette kulstoflemmer, eller er det blot en kompensation for, at han ikke kan ramme jorden med så meget kraft som intakt-lemmet løbere? Der er ingen reelle beviser for, at han har en fordel i forhold til andre, og der er nogle beviser for, at proteserne er en hindring, siger Daniel Ferris , en biomekaniker ved University of Michigan, i Ann Arbor, som ikke var involveret i undersøgelsen.
Videnskaben er stadig umoden, og vi ved ikke med sikkerhed, hvorfor han er mekanisk adskilt - om det er på grund af hans proteser eller på grund af hans biologi, siger Herr. En måde at besvare det spørgsmål på ville være at studere en løber med et intakt og et benprotese og direkte sammenligne den biologiske side med den kunstige side - et eksperiment, som Herr siger, er i værkerne.
Et af de største kontroverser omkring Pistorius' præstation er det faktum, at han kan løbe anden halvdel af 400 meter-løbet hurtigere end første halvdel - et usædvanligt mønster for sprintere. Nogle mener, at dette er et direkte bevis på, at hans proteser giver ham en fordel: de hævder, at fordi han ikke har muskler under knæet, ville han ikke lide den samme træthed. Men Weyand og hans samarbejdspartnere fandt ud af, at alle løbere, inklusive Pistorius, ser ud til at følge den samme træthedskurve.
En mulig forklaring på Pistorius' usædvanlige mønster, siger Herr, er, at fordi han ikke har lægmuskler, er den amputerede løber faktisk dårligere stillet i løbet af de første 200 meter – accelerationsfasen af løbet. Det kan være i anden halvdel af løbet, at Pistorius' iboende talent bliver tydeligt. Oscar er en outlier, siger Herr, der selv er dobbeltamputeret. Cheetahen har været tilgængelig for atleter i 15 år, men ingen har været i stand til at løbe så hurtigt som Oscar. Herr siger dog, at videnskabsmænd endnu ikke har studeret Pistorius og andre, mens de accelererer.
Forskningen hjælper også videnskabsmænd med bedre at forstå det grundlæggende ved løb. Oscar Pistorius-sagen har givet stor interesse for området for tobenet sprint, siger hr. Ved at se på forskellene mellem amputerede og intakte-benede løbere, kan vi mere grundlæggende forstå løbemekanismen og hvad der er vigtigst for hastigheden. Relativt lidt forskning er blevet lavet om mekanikken ved sprint, selv hos løbere med intakte ben, til dels fordi det er svært at studere mennesker, der bevæger sig med så høje hastigheder. Den nye forskning blev udført ved hjælp af et specielt løbebånd - en af kun to eller tre sådanne maskiner i landet.
Ferris siger, at resultaterne også peger på måder, hvorpå løbeproteser kunne forbedres. En ting at prøve ville være en protese med justerbar stivhed, siger han. På den måde kan løbere muligvis generere højere kræfter på bestemte punkter i løbet.