'Blade Runner' har ingen tydlig kant

Dubbelamputerade Oscar Pistorius, som springer på konstgjorda ben av kolfiber, spurtar definitivt annorlunda än elitlöpare med intakta ben, enligt nysläppt forskning. Även om han inte verkar ha någon tydlig fördel gentemot löpare med två ben, är det fortfarande osäkert hur enskilda komponenter i hans unika steg påverkar hans hastighet. Till och med forskarna som utförde forskningen är oense om hur man ska tolka resultaten och belyser hur svårt det är att identifiera de variabler som är viktigast för sprinthastigheten.

Blade Runner : Peter Weyand (höger), en biomekanist vid Southern Methodist University, försöker avgöra om den sydafrikanska sprintern Oscar Pistorius (på löpbandet) får en konkurrensfördel från sina J-formade löpproteser i kolfiber.

Vi fann att mängden metabolisk energi och hans trötthetshastighet inte skilde sig från löpare med intakta lemmar, säger Hugh mr , chef för Biomechatronics Group vid MIT Media Lab och en av forskarna som är involverade i studien. Men hans biomekanik skilde sig från löpare med intakta ben.

Pistorius, en sydafrikansk sprinter, har varit i centrum för en högprofilerad strid om huruvida idrottare med proteser ska tillåtas tävla mot idrottare med intakta ben i evenemang inklusive OS. Pistorius, med smeknamnet Blade Runner på grund av sin J-formade Cheetah Flex-Foot konstgjorda lemmar i kolfiber, har satt ett antal paralympiska världsrekord, och 2007 placerade han sig på andra plats i de sydafrikanska nationella mästerskapen – en arbetsför tävling. Hans imponerande prestationer har fått en del att undra om proteser speciellt utformade för löpning kan ge amputerade en speciell fördel.

Under våren 2007 International Association of Athletics Federations (IAAF), det internationella styrande organet för friidrott, införde en regel som förbjöd användning av tekniska anordningar som kan ge idrottare en konkurrensfördel, och förbjöd senare Pistorius att delta i tävlingar under dess regel. Pistorius överklagade beslutet och tog hjälp av flera amerikanska vetenskapsmän, och Skiljedomstol för idrott (CAS), ett internationellt skiljedomsorgan, slog fast att IAAF inte hade tillhandahållit tillräckliga bevis för att visa att bladen gav honom en fördel. Det upphävde förbudet i maj 2008, vilket gjorde det möjligt för Pistorius att prova på OS 2008. (Han misslyckades knappt med att kvalificera sig för det sydafrikanska laget på 400 meter.) De amerikanska forskarna har nu publicerat resultat av deras studie i Journal of Applied Physiology .

Enligt Peter Weyand , en fysiolog och biomekaniker vid Southern Methodist University, i Dallas, och huvudförfattare till studien, fokuserade mycket av Pistorius förhör på fel fråga. Det ägnades mycket uppmärksamhet åt frågan om hans blad tillät honom att springa med mindre energi än andra löpare, vilket är ganska irrelevant i sprint, säger Weyand. Det är ungefär som att argumentera för att en Volkswagen kommer att slå en Porsche i ett dragrace eftersom den får bättre bensinkörning. Bränsleekonomin är inte den avgörande faktorn i sprinttävlingar, förklarar han: När man springer är djuren inte energibegränsade; mekaniken är den begränsande faktorn.

Weyands studie tyder dock på att Pistorius har en annan löpmekanik än löpare med intakta ben gör: han träffar marken med mycket mindre kraft och förblir i kontakt med marken längre, ett mönster som tidigare forskning tyder på skulle sätta honom i underläge. Vi vet från tidigare experiment att det som skiljer riktigt snabba löpare åt är hur hårt de kan slå i marken i förhållande till sin kroppsvikt, säger Weyand.

Tidigare forskning visar också att både elitlöpare och vanliga löpare med intakta ben tenderar att röra sina lemmar i samma hastighet. Pistorius, å andra sidan, kan flytta sina lemmar mycket snabbare än någon annan vi någonsin har mätt, säger Weyand. Men forskarna vet ännu inte hur de ska tolka detta fynd: representerar det en fördel med hans jämförelsevis lätta kolben, eller är det bara en kompensation för det faktum att han inte kan slå i marken med lika mycket kraft som intakt-lemmar löpare? Det finns inga verkliga bevis för att han har en fördel framför andra, och det finns vissa bevis för att proteserna är ett hinder, säger Daniel Ferris , en biomekanist vid University of Michigan, i Ann Arbor, som inte var involverad i studien.

Vetenskapen är fortfarande omogen, och vi vet inte säkert varför han är mekaniskt distinkt - oavsett om det är på grund av hans proteser eller på grund av hans biologi, säger Herr. Ett sätt att svara på den frågan skulle vara att studera en löpare med ett intakt och ett benprotes och direkt jämföra den biologiska sidan med den konstgjorda sidan – ett experiment som Herr säger är på gång.

Ett av de stora kontroverserna kring Pistorius prestation är det faktum att han kan springa andra halvan av 400-metersloppet snabbare än första halvan – ett ovanligt mönster för sprinters. Vissa anser att detta är ett direkt bevis på att hans proteser ger honom en fördel: de hävdar att eftersom han inte har muskler under knät, skulle han inte drabbas av samma trötthet. Men Weyand och hans medarbetare fann att alla löpare, inklusive Pistorius, verkar följa samma trötthetskurva.

En möjlig förklaring till Pistorius ovanliga mönster, säger Herr, är att eftersom han inte har vadmuskler är den amputerade löparen faktiskt i underläge under de första 200 metrarna – accelerationsfasen av loppet. Det kan vara under andra halvan av loppet som Pistorius inneboende talang blir tydlig. Oscar är en outlier, säger Herr, som själv är dubbelamputerad. Cheetah har varit tillgänglig för idrottare i 15 år, men ingen har kunnat springa så fort som Oscar. Men Herr säger att forskare ännu inte har studerat Pistorius och andra när de accelererar.

Forskningen hjälper också forskare att bättre förstå grunderna i löpning. Fallet med Oscar Pistorius har väckt ett stort intresse för området bipedal sprint, säger herr. Genom att titta på skillnaderna mellan löpare med amputerade och intakta ben kan vi mer fundamentalt förstå löpmekanismen och vad som är viktigast för hastigheten. Relativt lite forskning har gjorts om mekaniken i sprint, även hos löpare med intakta ben, delvis för att det är svårt att studera människor som rör sig i så höga hastigheter. Den nya forskningen gjordes med hjälp av ett speciellt löpband – en av endast två eller tre sådana maskiner i landet.

Ferris säger att fynden också pekar på hur löpproteser kan förbättras. En sak att prova skulle vara en protes med justerbar styvhet, säger han. På så sätt kan löpare generera högre krafter vid vissa punkter i loppet.

Dölj