Brüggemann studyEdit
aby rozwiązać pytania dotyczące łopat, Pistorius został poproszony o wzięcie udziału w serii testów naukowych w listopadzie 2007 roku na niemieckim uniwersytecie sportowym w kolonii z profesorem biomechaniki Peterem brüggemannem i ekspertem technicznym IAAF Elio Locatelli. Po dwóch dniach testów Brüggemann poinformował, że Pistorius zużywał o około 25% mniej energii niż sportowcy niepełnosprawni po osiągnięciu danej prędkości. Badania wykazały również, że wykazał on znaczne różnice w mechanice sprintu, ze znacznie różniącymi się maksymalnymi pionowymi siłami powrotu Ziemi, oraz że pozytywna praca lub zwrócona energia była blisko trzykrotnie wyższa niż w przypadku ludzkiej kostki. Utrata energii w ostrzu podczas fazy postawy, gdy stopa była na Ziemi, została zmierzona jako 9,3%, podczas gdy normalny staw skokowy został zmierzony na 42.4%, wykazując różnicę ponad 30%. Analiza firmy Brüggemann wykazała, że łopatki pozwalają na niższe zużycie energii przy tej samej prędkości, a straty energii w łopatce są znacznie mniejsze niż w ludzkiej kostce przy maksymalnej prędkości. W grudniu tego roku Brüggemann oświadczył w gazecie Die Welt, że Pistorius ” ma znaczną przewagę nad sportowcami bez protezy kończyn, którzy zostali przez nas przetestowani. Było to więcej niż kilka punktów procentowych. Nie spodziewałem się, że będzie tak jasno.”Badanie zostało opublikowane w 2008 roku w technologii sportowej, ale później naukowcy stwierdzili, że analiza „nie wzięła pod uwagę wystarczającej liczby zmiennych”. Komentatorzy twierdzili również, że badanie IAAF nie określiło dokładnie, czy Gepardy przynoszą korzyść netto, ponieważ pomiar korzyści netto lub niekorzystnej sytuacji przyznanej sportowcowi korzystającemu z gepardów nie jest możliwy, biorąc pod uwagę aktualną wiedzę naukową. Po drugie, badanie IAAF mogło nie mierzyć skuteczności Pistoriusa w stosunku do odpowiednich kontroli. IAAF używało pięciu niepełnosprawnych sportowców, którzy biegali w biegach na 400 metrów w czasie zbliżonym do Pistoriusa, jako kontrolerów. Jednak ze względu na to, że Pistorius był stosunkowo nowy w sporcie biegania, mógł nie trenować wystarczająco, aby zmaksymalizować swój potencjał fizyczny i osiągnąć szczytową wydajność podczas badania IAAF. W marcu 2007, około 9 miesięcy przed przeprowadzeniem badania IAAF, trener Pistoriusa skomentował, że Pistorius nie trenował wystarczająco dużo, aby osiągnąć górną część ciała współmierną do górnej części ciała większości elitarnych sprinterów. Aby uzyskać jak najdokładniejsze zrozumienie, w jaki sposób protezy wpływają na wydajność Pistoriusa, należy go porównać do sportowców o podobnym potencjale fizycznym. W związku z tym badanie IAAF mogło być wadliwe, ponieważ porównało Pistoriusa, który może mieć potencjał fizyczny do biegania szybciej niż jego obecne czasy, z sportowcami w ich szczycie.
badania
w 2008 roku zespół siedmiu naukowców przeprowadził na Rice University, m.in. Peter Weyand, Hugh Herr, Rodger Kram, Matthew Bundle i Alena Grabowski. Zespół zebrał dane metaboliczne i mechaniczne za pomocą pośredniej kalorymetrii i pomiarów siły reakcji podłoża dotyczące wydajności Pistoriusa podczas biegu na bieżni o stałej prędkości i poziomie, i stwierdził, że zużycie energii było o 3,8% niższe niż średnie wartości dla elitarnych biegaczy długodystansowych, o 6,7% niższe niż dla przeciętnych biegaczy długodystansowych i o 17% niższe niż dla niepełnosprawnych biegaczy sprintu na 400 m. Przy prędkościach 8,0, 9,0 i 10,0 m/s, Pistorius uzyskiwał dłuższe czasy kontaktu stopy z podłożem, krótsze czasy wychylenia nóg i niższe średnie siły pionowe niż w przypadku zdrowych sprinterów. Zespół doszedł do wniosku, że bieganie na łopatkach wydaje się być fizjologicznie podobne, ale mechanicznie odmienne od biegania z biologicznymi nogami. Badanie zostało opublikowane kilka miesięcy później w Journal of Applied Physiology. Kram stwierdził również, że „wskaźnik zużycia energii był niższy niż przeciętna osoba, ale porównywalny z innymi sportowcami wysokiego kalibru”.
lekkość i sztywność ostrza w porównaniu z mięśniami i kośćmi może pozwolić biegaczom na szybsze obracanie nogami niż biegaczom niezrzeszonym. W komentarzach do artykułu Peter Weyand i biomechanik Matthew Bundle zauważyli, że badanie wykazało, że Pistorius ponownie ustawił nogi o 15,7% szybciej niż większość sprinterów, co pozwoliło na wzrost prędkości sprintu o 15-30%.
Grabowski i in. studyEdit
w 2008 roku zespół badawczy w składzie: Alena Grabowski, Rodger Kram i Hugh Herr przeprowadził kolejne badanie pojedynczych amputowanych osób z ostrzami biegnącymi, które zostało opublikowane w Biology Letters. Każda z sześciu osób po amputacji miała wpływ na wydajność nogi porównano z wydajnością nogi biologicznej. W laboratorium biomechaniki Szpitala Specjalistycznego ortopedycznego zespół zmierzył czasy huśtania nóg i siłę przyłożoną do powierzchni biegowej na bieżni o dużej prędkości, a także zbadał wideo biegaczy sprintu z Igrzysk Olimpijskich i Paraolimpiady. Nie znaleźli różnicy w czasie swingu nóg przy różnych prędkościach i zarejestrowali czasy swingu nóg podobne do czasów sprinterów bez niepełnosprawności. Odkryli również, że pojedyncze ostrza do biegania zmniejszyły produkcję testowanych biegaczy o średnio 9% do siły podłoża. Ponieważ produkcja siły jest ogólnie uważana za najważniejszy czynnik prędkości biegu, naukowcy doszli do wniosku, że to zmniejszenie siły ograniczyło prędkość maksymalną sprinterów. Grabowski stwierdził również, że osoby po amputacji zazwyczaj wydłużają czas swingowania nóg, aby zrekompensować brak siły.
inne dyskusjaedit
dyskusja trwa na temat względnych zalet lub wad używania ostrzy. Naukowcy i analitycy zwracają również uwagę, że badania prowadzone są na poziomych, stacjonarnych bieżniach i nie mierzą wydajności z bloków startowych lub na rzeczywistych zakrzywionych torach. Nie biorą również pod uwagę różnic w fizjologii osób po amputacji i osób nie po amputacji, które mają takie czynniki, jak muskulatura, wzrost i waga ostrza oraz różnice we wzorcach krążenia krwi ze względu na historię utraty kończyn.