Amputato ottiene un colpo alle Olimpiadi

La scorsa settimana, Oscar Pistorius, un corridore paralimpico sudafricano, ha avuto la possibilità di realizzare il suo sogno di una vita di competere alle Olimpiadi dalla Corte Arbitrale dello Sport (CAS), a Losanna, in Svizzera. Il tribunale ha accolto il ricorso presentato da Pistorius contro la decisione presa il 14 gennaio dall'International Association of Athletics Federations ( IAAF ) che vietava al blade runner di gareggiare contro atleti normodotati. Il CAS governato che la IAAF non ha fornito prove sufficienti di alcun vantaggio metabolico... [o prove sufficienti] che gli effetti biomeccanici dell'utilizzo di questo particolare dispositivo protesico diano a Oscar Pistorius un vantaggio rispetto ad altri atleti che non utilizzano il dispositivo.

Umani aumentati: Hugh Herr, professore del MIT Media Lab e direttore del Biomechatronics Group, ha guidato un team di ricercatori che ha valutato la validità scientifica di uno studio della IAAF utilizzato per vietare a Oscar Pistorius, un corridore paralimpico, di competere in competizioni abili.

Pistorius è un doppio amputato che gareggia su protesi a forma di J, in fibra di carbonio, Cheetah Flex-Foot realizzate dall'azienda islandese Ossur . Dopo che Pistorius si è comportato bene in un evento internazionale abile nel 2007, è sorto il sospetto tra i membri della IAAF che le sue protesi Cheetah potrebbero dargli un vantaggio ingiusto. Immediatamente, l'ente ha posto il divieto di utilizzare dispositivi tecnici, come ruote e molle, in competizione, e ha deciso di esaminare individualmente il caso di Pistorius.

La IAAF ha condotto uno studio scientifico di due giorni, guidato dal professore tedesco Gert-Peter Brüggemann, sulle protesi. Sulla base dei dati risultanti, la IAAF ha concluso che Pistorius ha effettivamente un vantaggio sleale sugli atleti normodotati, affermando che utilizza il 25% di energia in meno rispetto a loro per competere.

Sbalorditi da tali accuse, gli avvocati di Pistorius si sono rivolti al professore del MIT Hugh signor e gli ha chiesto di valutare la validità scientifica dello studio della IAAF. Herr, il direttore del Biomechatronics Group nel MIT Media Lab, e anche professore associato nella divisione MIT-Harvard di scienze e tecnologie della salute, ha riunito un team che includeva esperti di biomeccanica e fisiologia di sei università per valutare le prove scientifiche.

Revisione della tecnologia si è seduto con Herr e gli ha chiesto di spiegare i difetti scientifici che il team di ricercatori ha riscontrato nello studio IAAF, nonché le implicazioni più ampie della sentenza del CAS.

Revisione della tecnologia : Quali erano le affermazioni fatte dalla IAAF nel suo rapporto scientifico che lei aveva il compito di valutare?

Hugh signor : La prima affermazione fatta dalla IAAF era relativa all'energia metabolica richiesta ad Oscar per correre. Hanno affermato che Oscar, grazie alle sue protesi Cheetah, era in grado di correre a velocità di scatto con il 25% in meno di energia. Nella seconda affermazione, la IAAF ha affermato che le protesi Cheetah rilasciano una maggiore quantità di energia rispetto al complesso caviglia-piede umano nelle velocità di sprint e che, di fatto, introduce un vantaggio artificiale per Oscar.

BAMBINI : Per quanto riguarda la prima affermazione, come è giunta la IAAF a tale conclusione e quali prove scientifiche hai utilizzato per confutare tale affermazione?

HH : A velocità di scatto, il corpo utilizza due fonti di energia: aerobica e anaerobica. Il problema è che puoi misurare una fonte di energia ma non l'altra. L'energia anaerobica non può essere quantificata da nessuno, né qui negli Stati Uniti, né in Germania; semplicemente non può essere quantificato con precisione. La IAAF ha affermato che potrebbe essere quantificato e ci hanno messo un numero preciso: 25% di vantaggio energetico a velocità di gara di 400 metri. Questo è profondamente imperfetto perché non può essere quantificato a quelle velocità. Nessuno può valutare quantitativamente se c'è un vantaggio o uno svantaggio.

BAMBINI : Allora come ha quantificato la IAAF la fonte di energia anaerobica per giungere a tale conclusione?

HH : Hanno preso le misure del lattato nel sangue. Ma ancora una volta, se si è istruiti sulla recente comprensione scientifica del metabolismo anaerobico, si conclude che semplicemente misurando il lattato nel sangue non si può quantificare la capacità anaerobica.

A velocità di corsa inferiori, la componente aerobica può essere misurata monitorando la quantità di ossigeno consumata da una persona e la quantità di anidride carbonica rilasciata. Quello che abbiamo fatto è stato eseguire un test energetico a velocità di corsa più basse in cui è possibile misurare quantitativamente la quantità totale di energia richiesta per correre, perché a quella velocità critica e al di sotto, l'apporto di energia aerobica costituisce l'intera fonte di energia. Abbiamo misurato Oscar e altri atleti d'élite con gambe intatte a quella velocità e al di sotto e non abbiamo trovato differenze significative.

Se la IAAF avesse sottoposto a revisione paritaria il suo studio prima di decidere di vietare Oscar, lo avrebbe scoperto.

BAMBINI : Nella seconda affermazione, la IAAF ha affermato che le protesi del ghepardo restituivano più energia dell'articolazione caviglia-piede umana. Come è stato valutato, e perché credete che la sentenza sia viziata?

HH : La IAAF ha esaminato l'energia meccanica netta dell'articolazione caviglia-piede umana a velocità di gara di 400 metri e ha scoperto che la caviglia assorbe più energia meccanica di quanta ne rilascia. Va bene, hanno usato la procedura standard per esaminare la coppia e la potenza della caviglia, ma poi hanno concluso che il corpo dissipa quell'energia. C'è così tanta energia che viene assorbita e così tanta che viene rilasciata, e hanno ipotizzato la differenza che il corpo emette semplicemente come calore. Questa è una teoria molto discutibile perché in genere il corpo non emette enormi quantità di energia sotto forma di calore a meno che una persona non scenda continuamente in una collina dove il corpo deve dissipare energia. Quella che potrebbe essere un'ipotesi alternativa... è che non tutta l'energia viene persa e una parte viene trasferita al ginocchio. Nel nostro corpo abbiamo muscoli che si estendono su più articolazioni; per esempio, il muscolo del polpaccio... va oltre la caviglia e il ginocchio. Dal punto di vista biomeccanico, sappiamo che uno degli scopi di tali muscoli è che il corpo possa trasferire energia attraverso le articolazioni. La IAAF non ha esplorato questa possibilità, ma ha invece avanzato una teoria secondo cui il corpo sta buttando fuori tutta quell'energia. Hanno affermato come un fatto che la gamba umana intatta ha uno svantaggio rispetto alla protesi del ghepardo, che è una molla, perché assorbe più energia di quanta ne rilascia, e la differenza viene dissipata sotto forma di calore.

BAMBINI : Se la IAAF avesse ipotizzato che l'energia assorbita fosse trasferita anziché dissipata sotto forma di calore, le misurazioni dell'energia tra l'articolazione caviglia-piede e la protesi sarebbero state simili?

HH : In termini di quanta energia verrebbe immagazzinata, sì. Ciò presuppone anche che la loro stessa premessa sia valida, e la loro premessa è che se la caviglia assorbe più di quanto rilascia o rilascia più di quanto assorbe a quelle velocità è il determinante critico di chi vince la corsa dei 400 metri, il che è altamente sospetto.

Peter Weyand [membro del team di ricerca di Herr e direttore del Locomotion Laboratory presso la Rice University] studia lo sprint e cosa determina la velocità massima di corsa, e ha scoperto che le persone veramente veloci generano forze molto elevate sul terreno, e lo fanno molto velocemente . Le persone più lente non sono in grado di generare forze elevate. Una caratteristica importante della corsa veloce non è ciò che fanno le articolazioni, ma la capacità complessiva delle gambe di generare forze elevate sul terreno per un tempo molto breve. Ora, l'abbiamo scoperto, e il Dr. Brüggemann ha scoperto che le forze di terra di Oscar sembrano essere leggermente inferiori a quelle di un atleta con le gambe. Ciò suggerisce che forse potrebbe essere limitato dalla forza perché la sua protesi è solo una molla e non può generare le forze elevate che può una gamba intatta.

Ora, ciò che la nostra ricerca sta dicendo non è che i dati [dello studio della IAAF] siano errati, ma che è l'interpretazione dei dati che abbiamo trovato discutibile. L'onere della prova è della IAAF. Se vogliono vietare Oscar e forse tutti gli amputati che usano protesi Cheetah, devono dimostrare scientificamente che mostra un vantaggio complessivo nella corsa dei 400 metri. Il nostro punto è che questa è una questione importante e bisogna stare molto attenti con la scienza. Pertanto, ci deve essere un alto livello di certezza di ciò che sta accadendo biomeccanicamente ed energeticamente in termini di effetto protesico. Brüggemann ha fatto una serie selezionata di esperimenti e, con quei dati, ha fatto alcune affermazioni scientifiche con cui non siamo d'accordo. Non siamo d'accordo con questa interpretazione dei dati, ma oltre a ciò, la IAAF ha fatto una dichiarazione molto più ampia. Hanno detto che Pistorius ha un vantaggio complessivo nella corsa dei 400 metri.

BAMBINI : Il tuo gruppo di ricerca ha condotto ulteriori studi per dimostrare che la valutazione scientifica della IAAF era errata o che Pistorius non ha un vantaggio?

HH : Abbiamo fatto una misura che non era direttamente correlata alle affermazioni fatte dalla IAAF. Se prendi un atleta sprint e a una determinata velocità di corsa misuri la durata del tempo in cui possono mantenere quella velocità, quindi cambi la velocità e misuri la nuova durata del tempo e così via, ottieni una curva velocità-durata. A velocità molto, molto elevate, la persona può fare tipo 10 passi e mantenere quella velocità per un breve periodo. Man mano che diminuisci la velocità, la durata diventa sempre più lunga. Gli atleti sprint con gli arti intatti cadono tutti su una linea molto standard. Abbiamo pensato che se Oscar fosse aumentato artificialmente, non sarebbe caduto su quella curva velocità-durata. Abbiamo fatto il test e cade proprio in curva, il che indica che si affatica allo stesso modo dei velocisti normodotati.

BAMBINI : Quali sono le implicazioni più ampie della sentenza del TAS?

HH : Oscar avrà l'opportunità di qualificarsi per gli eventi sanzionati dalla IAAF. Ma in generale, sarà un progresso nell'iniziativa generale per integrare pienamente le persone con disabilità nella società. Alcune persone nel mondo assistono a un atleta straordinario che ha gambe o braccia artificiali … e pensano immediatamente che non possa essere così – le persone disabili non possono essere così brave in qualcosa. Ad alcune persone non viene mai in mente che Oscar possa essere un atleta straordinario. Pensano che debba barare.

C'è così tanto da imparare su come funziona il corpo umano e, inoltre, su come il corpo viene influenzato da un dispositivo indossabile, come una scarpa o una protesi. Il giorno in cui ci sarà una protesi che supererà un arto intatto usando qualsiasi singola metrica, che si tratti di saltare in alto o di manipolare qualcosa, sarà davvero un giorno molto emozionante.

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