ska Oscar Pistorius protesben diskvalificera honom från OS?
löpare som har mött mot Oscar Pistorius säger att de vet när sydafrikanen närmar sig dem bakifrån. De hör ett distinkt klickljud som växer högre, som en sax som skivar genom luften-ljudet av Pistorius Flex-Foot Cheetah protetiska ben.
det är de långa, J-formade, kolfiberbenen-och de världsklass rastider som följer med dem – som har vissa människor som frågar en impopulär fråga: har Pistorius, mannen som har övervunnit så mycket att vara den första dubbla amputerade som kör på olympisk nivå, en orättvis fördel? Forskare blir sammanflätade i en debatt om huruvida Pistorius ska få tävla i 2012 London Games.
Pistorius föddes utan fibulas, ett av de två långa benen i underbenet. Han kunde inte gå som en bebis, och vid 11 månader gammal amputerades båda benen under knäet. Men det växande barnet lät inte hans funktionshinder sakta ner honom. Vid 12 års ålder spelade han rugby med de andra pojkarna, och 2005, vid 18 års ålder, sprang han 400 meter loppet på 47,34 sekunder vid Sydafrikanska mästerskapen, sjätte bästa. Nu 25, mannen smeknamnet ”Blade Runner” har kvalificerat sig för sommar-OS 2012 i London, bara tre veckor innan spelen skulle börja. Men borde han få tävla?
frågan verkar befängt. Hur kan någon utan underben möjligen ha en fördel gentemot idrottare med naturliga ben? Debatten tog en vetenskaplig vändning 2007 när ett tyskt lag rapporterade att Pistorius använde 25 procent mindre energi än naturliga löpare. Slutsatsen var knuten till den ovanliga protesen som gjordes av ett isländskt företag som heter Kazakssur. Flex-Foot Cheetah har blivit den löpande protesen för Paralympiska (och potentiellt olympiska) idrottare. ”När användaren är igång komprimeras protesens J-kurva vid påverkan, lagrar energi och absorberar höga stressnivåer som annars skulle absorberas av en löpares fotled, knä, höft och nedre rygg”, förklarar Hilmar Janusson, executive vice president of research and development på Jacobssur. Cheetahs kolfiberlager återhämtar sig sedan från marken som svar på löparens framsteg.
Efter att den tyska rapporten släpptes förbjöd International Association of Athletics Federations (IAAF) Pistorius från att tävla. Pistorius anställde Jeffrey Kessler, en kraftfull advokat som representerade idrottare från National Basketball Association och National Football League. Det blev snart klart att IAAF: s studie var mycket dåligt utformad, så när Pistorius team bad om en ny studie fick de det. Snart samlades forskare vid Rice University för att ta reda på vad som hände med Pistorius kropp.
det vetenskapliga teamet inkluderade Peter Weyand, en fysiolog vid Southern Methodist University som hade löpband som behövs för att mäta krafterna som är involverade i sprintning. Rodger Kram, vid University of Colorado i Boulder, var en friidrott fan som studerade biomekanik. Hugh Herr, en dubbel amputerad själv, var en känd biofysiker. Trion och andra experter mätte Pistorius syreförbrukning, hans benrörelser, de krafter han utövade på marken och hans uthållighet. De tittade också på benpositioneringstiden-den tid det tar Pistorius att svänga benet från baksidan till framsidan.efter flera månader avslutade laget i ett papper för Journal of Applied Physiology att Pistorius var ”fysiologiskt likartad men mekaniskt annorlunda” för någon som körde med intakta ben. Han använder syre på samma sätt som naturliga ben sprinters gör, men han rör sin kropp annorlunda.
resultaten av Rice University-studien-fysiologiskt lika, mekaniskt olika-presenterades för domstolen för skiljedom för Sport (CAS) i Schweiz 2008, som beslutade att Pistorius skulle få springa och återkalla IAAF: s beslut. Han missade kvalet till OS i Peking 2008 med 0,7 sekunder.
men då uppstod vetenskaplig kontrovers. Medlemmarna i teamet som hade publicerat tidningen började uttrycka mycket olika tankar om vad, exakt, ”mekaniskt annorlunda” menade. En grupp sa att Pistorius skillnader lämnar honom på ett jämnt löpfält med alla andra idrottare. Den andra sa att Pistorius är mekaniskt annorlunda på ett sätt som ger en allvarlig konkurrensfördel.Weyand, forskaren med löpband, tror att Pistorius proteser tillåter honom att röra sig på ett sätt som ingen icke-protesbärare kunde, vilket ger honom en fördel. Kram, biomekaniksexperten, tror att Bladlöparens blad hindrar honom lika mycket som de hjälper.
en av de största punkterna i strid är lem-ompositioneringstid. Den genomsnittliga elit manliga sprinter flyttar benet från baksidan till framsidan i 0,37 sekund. De fem senaste världsrekordinnehavarna i 100 meter streck var i genomsnitt 0, 34 sekunder. Pistorius svänger benet i 0.28 för det andra, till stor del för att hans gepard är lättare än ett vanligt mänskligt ben. Pistorius rivaler svänger ett underben som väger cirka 5,7 kilo, medan hans underben bara väger 2,4 kilo.
Kram och hans forskare motverkade ett papper som hävdade att de hade mätt Walter Dix, en 100 meter sprinter, som svängde benet snabbare än Pistorius. Men de använde TV-bilder av Dix snarare än standard, höghastighetsforskningsvideo som vanligtvis används för att göra sådana mätningar. ”Skillnaderna här är relativt små, så att göra det med TV-video kommer inte att klippa det”, säger Jesus Dapena, en biomekanikforskare vid Indiana University Bloomington som inte var inblandad i Rice-studien. Höghastighetsfilm för Dix från samma säsong existerar, säger Weyand, och det visar att löparen tydligt ompositionerar sina lemmar i ungefär samma takt som den genomsnittliga Olympiska sprinteren.
Swing tid är viktigt eftersom det påverkar vissa centrala faktorer som avgör hur snabbt en person kan köra. Att flytta benen snabbare innebär att Pistorius kan hålla foten på marken längre än alla andra. Det är lite kontraintuitivt, men Weyand hävdar att en löpares hastighet i stor utsträckning bestäms av hur länge han kan hålla fötterna på marken, snarare än i luften. Ju längre en fot förblir på marken, desto mer tid har personen att generera kraft som kommer att driva honom framåt. Mer kraft betyder i allmänhet mer hastighet.Kram hävdar emellertid att eftersom geparderna är gjorda av kolfiber och är lättare, kan de inte överföra nästan lika mycket kraft till marken som ett mänskligt ben kan, vilket skapar mindre framdrivning. Så Pistorius måste trycka ner hårdare än de flesta för att få samma kraft mot marken. Weyand räknar med att Pistorius helt enkelt inte behöver trycka så hårt för att springa lika snabbt.
naturligtvis har andra forskare andra teorier om en möjlig fördel. Eftersom Pistorius Cheetah inte tröttnar, blir hans underben fjädrande under hela loppet. För de flesta 400 meter löpare är den andra halvan av loppet där den verkliga striden händer. Jim Matin, forskare vid University of Utah, säger att underbenet är det som försvagar och saktar löpare. Martin tror att om Pistorius sprang i ett konkurrenskraftigt 600 meter lopp kunde Pistorius sätta världsrekordet.
några av argumenten kan vara moot. Det faktum att Pistorius går annorlunda indikerar inte nödvändigtvis en fördel, för även de mest elitiska sprinterna har sina egna körstilar, säger Jill McNitt-Gray, forskare vid University of Southern California som inte var inblandad i Rice-studien. En sprinter kan använda sina höfter mer än nästa. En annan kan lita mer på hans armkraft. Amputerade utvecklar sätt att interagera med sin protes som är vettigt för dem. ”Din kropp kommer att räkna ut hur man bäst ska använda”, säger hon.
på många sätt är det svårt att studera Pistorius. Det finns bara en av honom, och bara en bra studie som använder sin specifika fysiologi. Det finns inga andra dubbla amputerade på olympisk nivå, och amputerade med en ben går helt annorlunda. Föreställ dig att ditt högra ben kan svänga 10 procent snabbare än vänster; ditt vänstra ben kunde helt enkelt inte hålla jämna steg. En person med en protes och ett intakt ben kan bara gå så fort som hans långsammaste ben—i allmänhet den biologiska.
för att komplicera saken ytterligare förstår vetenskapen inte helt hur löpning fungerar. ”Vi vet verkligen inte exakt mekaniken att springa”, säger Dapena. De har en fungerande ide, säger han, men det är möjligt att krafterna Weyand och Kram diskuterar inte är viktiga. ”Det är en bra logik,” säger han, ”men det är inte nödvändigtvis nere på det sättet.”
Weyland kommer inte att säga direkt om Pistorius ska få springa i OS eller inte. Kanske, säger han, representerar sprinteren något viktigare än tvisten om hans lätta, fjädrande ben. ”Jag beundrar heck av honom,” tillägger han. ”Han är en utmärkt idrottsman som har arbetat som galen och uthållit och övervunnit.”
För Kram, om Pistorius ska springa kommer ner till makten. ”Oscar hämtar all sin kraft från vad han åt till frukost.”Idrottare bör vara i en annan ras endast när motorer eller alternativa kraftkällor introduceras, säger han. ”När du är trött kan du inte bara vrida gasen. Du måste hitta den önskan eller ha den fysiologiska förmågan att driva. Det är det som gör OS speciellt.”Det är det som gör Pistorius speciellt också, säger Kram. Han har drivit hela sitt liv.
Nu kommer Pistorius att representera Sydafrika i 400-metersloppet och 4 x 400-metersreläet. Och om det finns en sak som alla är överens om, är det att tävlingarna kommer att vara spännande att titta på.