Amputovaný dostane šanci na olympiádě

Minulý týden dostal jihoafrický paralympijský běžec Oscar Pistorius od Sportovního arbitrážního soudu (CAS) ve švýcarském Lausanne šanci splnit si svůj celoživotní sen zúčastnit se olympijských her. Soud vyhověl odvolání Pistorius proti rozhodnutí ze 14. ledna Mezinárodní asociace atletických federací ( IAAF ), který zakazoval blade runneru soutěžit proti zdatným sportovcům. The CAS rozhodl že IAAF neposkytla dostatečné důkazy o jakékoli metabolické výhodě … [nebo dostatečné důkazy], že biomechanické účinky používání této konkrétní protetické pomůcky dávají Oscaru Pistoriusovi výhodu oproti jiným sportovcům, kteří toto zařízení nepoužívají.

Rozšíření lidé: Hugh Herr, profesor MIT Media Lab a ředitel Biomechatronics Group, vedl tým výzkumníků, kteří hodnotili vědeckou platnost studie IAAF, která zakázala paralympijskému běžci Oscaru Pistoriusovi soutěžit v soutěžích pro zdatné.

Pistorius je pacient s dvojitou amputací, který soutěží na protézách Cheetah Flex-Foot ve tvaru písmene J z uhlíkových vláken vyrobených islandskou společností. Ossur . Poté, co si Pistorius v roce 2007 vedl dobře na mezinárodním závodě zdatných, vyvstalo mezi členy IAAF podezření, že jeho protézy geparda mu mohou poskytnout nespravedlivou výhodu. Instituce okamžitě zakázala používání technických zařízení, jako jsou kola a pružiny, v soutěži a rozhodla se Pistoriusův případ individuálně posoudit.

IAAF provedla dvoudenní vědeckou studii, kterou vedl německý profesor Gert-Peter Brüggemann, týkající se protéz. Na základě výsledných dat IAAF dospěla k závěru, že Pistorius má skutečně nespravedlivou výhodu oproti zdatným sportovcům, když tvrdí, že k závodění používá o 25 procent méně energie než oni.

Ohromeni takovými obviněními se Pistoriusovi právníci obrátili na profesora MIT Hugh pan a požádal, aby posoudil vědeckou platnost studie IAAF. Herr, ředitel Biomechatronické skupiny v MIT Media Lab a také docent v MIT-Harvard Division of Health Sciences and Technology, sestavil tým, který zahrnoval odborníky na biomechaniku a fyziologii ze šesti univerzit, aby vyhodnotil vědecké důkazy.

Recenze technologie posadil se s Herrem a požádal ho, aby vysvětlil vědecké nedostatky, které tým výzkumníků našel ve studii IAAF, a také širší důsledky rozhodnutí CAS.

Recenze technologie : Jaká byla tvrzení IAAF ve své vědecké zprávě, kterou jste měli za úkol posoudit?

Hugh pan : První tvrzení IAAF se týkalo metabolické energie, kterou Oscar potřebuje k běhu. Tvrdili, že Oscar byl díky svým protézám Geparda schopen běžet rychlostí sprintu s o 25 procent méně energie. Ve druhém tvrzení IAAF uvedla, že protézy geparda uvolňují větší množství energie než lidský komplex kotník-noha při rychlosti sprintu, a že to ve skutečnosti zavádí pro Oscara umělou výhodu.

DĚTI : Pokud jde o první tvrzení, jak IAAF dospěla k tomuto závěru a jaké vědecké důkazy jste použil k vyvrácení tohoto tvrzení?

HH : Při rychlosti sprintu tělo využívá dva zdroje energie: aerobní a anaerobní. Problém je v tom, že můžete měřit jeden zdroj energie, ale ne druhý. Anaerobní energii nemůže nikdo kvantifikovat – ani tady v USA, ani v Německu; prostě se to nedá přesně vyčíslit. IAAF tvrdila, že to lze kvantifikovat, a uvedla na to přesné číslo: 25procentní energetická výhoda při rychlostech na 400 metrů. To je hluboce chybné, protože to při těchto rychlostech nelze kvantifikovat. Nikdo nemůže kvantitativně posoudit, zda existuje výhoda nebo nevýhoda.

DĚTI : Jak tedy IAAF kvantifikovala zdroj anaerobní energie, aby dospěla k takovému závěru?

HH : Provedli měření laktátu v krvi. Ale znovu, pokud se někdo vzdělává v současném vědeckém chápání anaerobního metabolismu, dojde k závěru, že pouhým měřením hladiny laktátu v krvi nelze kvantifikovat anaerobní kapacitu.

Při nižších rychlostech běhu lze měřit aerobní složku sledováním toho, kolik kyslíku člověk spotřebuje a kolik oxidu uhličitého uvolní. To, co jsme udělali, je, že jsme provedli energetický test při nižších rychlostech běhu, kde je možné kvantitativně změřit celkové množství energie potřebné k běhu, protože při této kritické rychlosti a nižší tvoří zásoba aerobní energie celý zdroj energie. Změřili jsme Oscara a další elitní sportovce s neporušenýma nohama při této rychlosti a níže a nenašli jsme žádný významný rozdíl.

Pokud by IAAF nechala svou studii posoudit, než se rozhodla Oscara zakázat, zjistila by to.

DĚTI : Ve druhém tvrzení IAAF uvedla, že protetika geparda vrátila více energie než lidský kotník-noha. Jak to bylo vyhodnoceno a proč si myslíte, že je rozsudek chybný?

HH : IAAF se zabývala čistou mechanickou energií lidského hlezenního kloubu při závodních rychlostech 400 metrů a zjistila, že kotník absorbuje více mechanické energie, než uvolňuje. To je v pořádku – použili standardní postup, aby se podívali na točivý moment a výkon kotníku – ale pak došli k závěru, že tělo tuto energii rozptyluje. Je tolik energie, která je absorbována, a tolik, která se uvolňuje, a předpokládali rozdíl, který tělo prostě vyvrhne jako teplo. To je velmi diskutabilní teorie, protože tělo typicky nevyhazuje obrovské množství energie jako teplo, pokud člověk neustále neklesá z kopce, kde musí tělo rozptýlit energii. Co by mohlo být alternativní hypotézou… je, že ne veškerá energie se ztratí a část se přenese do kolena. V našem těle máme svaly, které překlenují více kloubů; například lýtkový sval… prochází kolem kotníku a kolena. Biomechanicky víme, že jedním účelem takových svalů je, aby tělo mohlo přenášet energii přes klouby. IAAF tuto možnost nezkoumala, ale místo toho předložila teorii, že tělo vyhazuje veškerou energii ven. Jako fakt uvedli, že lidská neporušená noha má oproti protéze geparda, což je pružina, nevýhodu, protože absorbuje více energie, než [to] vydá, a rozdíl se rozptýlí jako teplo.

DĚTI : Pokud by IAAF předpokládala, že absorbovaná energie se přenáší místo rozptýlení jako teplo, byla by měření energie mezi hlezenním a chodidlem a protézou podobná?

HH : Pokud jde o to, kolik energie by bylo uloženo, ano. To také předpokládá, že jejich samotný předpoklad je platný a jejich předpokladem je, že to, zda kotník absorbuje více, než uvolňuje, nebo uvolňuje více, než absorbuje při těchto rychlostech, je rozhodujícím faktorem toho, kdo vyhraje závod na 400 metrů, což je velmi podezřelé.

Peter Weyand [člen Herrova výzkumného týmu a ředitel Locomotion Laboratory na Rice University] studuje sprint a to, co určuje maximální rychlost běhu, a zjistil, že opravdu rychlí lidé generují na zemi velmi vysoké síly, a to velmi rychle. . Pomalejší lidé nejsou schopni generovat velké síly. Jednou z důležitých vlastností rychlého běhu není to, co dělají klouby, ale celková schopnost nohou generovat velké síly na zemi po velmi krátkou dobu. Nyní jsme to zjistili a Dr. Brüggemann zjistil, že Oscarovy pozemní síly se zdají být o něco nižší než u atleta s nohama. To naznačuje, že by možná mohl být omezen silou, protože jeho protéza je pouze pružina a nemůže vyvinout takové velké síly, jaké dokáže neporušená noha.

Náš výzkum nyní neříká, že data [studie IAAF] jsou chybná, ale že je to interpretace dat, která jsme považovali za spornou. Důkazní břemeno je na IAAF. Pokud chtějí zakázat Oscara a snad i všechny osoby po amputaci, které používají protézy geparda, musí vědecky prokázat, že to v závodě na 400 metrů vykazuje celkovou výhodu. Jde nám o to, že jde o důležitou věc a je třeba být velmi opatrný s vědou. Proto musí existovat vysoká míra jistoty toho, co se biomechanicky a energeticky děje z hlediska protetického účinku. Brüggemann provedl vybraný soubor experimentů a na základě těchto údajů učinil určitá vědecká tvrzení, s nimiž nesouhlasíme. Nesouhlasíme s touto interpretací dat, ale kromě toho IAAF učinila mnohem širší prohlášení. Řekli, že Pistorius má celkovou výhodu v závodě na 400 metrů.

DĚTI : Provedl váš výzkumný tým nějaké další studie, které by ukázaly, že buď vědecké hodnocení IAAF bylo chybné, nebo že Pistorius nemá výhodu?

HH : Udělali jsme jedno opatření, které přímo nesouviselo s tvrzeními IAAF. Pokud vezmete sprinterského atleta a při určité rychlosti běhu změříte dobu trvání, kterou dokážou tuto rychlost udržet, a pak změníte rychlost a změříte novou dobu trvání a tak dále, dostanete křivku rychlosti a trvání. Při opravdu, opravdu vysokých rychlostech může člověk udělat třeba 10 kroků a udržet si tuto rychlost po krátkou dobu. Jak snižujete rychlost, doba trvání se prodlužuje a prodlužuje. Sprintoví sportovci s neporušenými končetinami padají na velmi standardní linii. Mysleli jsme si, že pokud bude Oscar uměle rozšířen, nespadne na křivce rychlosti a trvání. Udělali jsme test a on spadne přímo v zatáčce, což naznačuje, že se unavuje stejným způsobem jako zdatní sprinteři.

DĚTI : Jaké jsou širší důsledky rozhodnutí CAS?

HH : Oscar dostane příležitost kvalifikovat se na závody schválené IAAF. Obecně však půjde o pokrok v celkové iniciativě k plné integraci osob se zdravotním postižením do společnosti. Někteří lidé na světě jsou svědky mimořádného sportovce, který má umělé nohy nebo ruce… a okamžitě si pomyslí, že nemohou být tak postižení – lidé nemohou být v něčem tak dobří. Některým lidem ani nenapadne, že Oscar může být pozoruhodný sportovec. Myslí si, že musí podvádět.

Je toho tolik, co se můžete dozvědět o tom, jak lidské tělo funguje, a navíc o tom, jak na tělo působí nositelné zařízení, jako je bota nebo protéza. Den, kdy existuje protéza, která překoná neporušenou končetinu pomocí jakékoli jednotlivé metriky – ať už jde o skákání vysoko nebo o manipulaci s něčím – bude skutečně velmi vzrušujícím dnem.

skrýt