Исследование показало, что спортсмены с ампутацией левой ноги, бегающие по внутренней дорожке беговой дорожки в помещении, бегали примерно на 4 процента медленнее, чем спортсмены с ампутацией правой ноги. Основываясь на этом, исследователи оценивают разницу в 0,2 секунды в беге на 200 метров на открытом воздухе, сказал научный сотрудник CU-Boulder Паоло Табога, главный автор исследования.«Что меня больше всего удивило, так это большой эффект, который оказал бег по внутренней полосе кривой на этих элитных паралимпийских спринтеров», — сказал Табога из отделения интегративной физиологии. «Снижение скорости на 4% во время соревновательного спринта может означать разницу между золотой медалью и ее отсутствием».
Статья Табоги и профессоров CU-Boulder Роджера Крэма и Алены Грабовски, работающих с кафедры интегративной физиологии, была опубликована в Журнале экспериментальной биологии.Для исследования исследовательская группа CU-Boulder привлекла 11 паралимпийских спринтеров с левой или правой ногой ниже колена, как мужчин, так и женщин, из США и Германии, а также шесть спринтеров без конечностей. Участники были рассчитаны на время и сняты на видео бегом по прямому участку крытой овальной дорожки, бегом по кривой против часовой стрелки (стандартный протокол для легкой атлетики) и бегом по кривой по часовой стрелке.
Паралимпийские спринтеры, участвовавшие в исследовании, носили свои собственные индивидуальные, J-образные, похожие на лезвия протезы из углеродного волокна, подобные тем, которые носил бывший олимпийский и паралимпийский чемпион Оскар Писториус. Спортсменов снимали на высокоскоростную видеокамеру, которая фиксировала их движения со скоростью 210 кадров в секунду.По словам Табоги, исследование показало, что работоспособность паралимпийских спринтеров ухудшалась из-за их ограниченной способности генерировать достаточную силу с протезами левой ноги при беге против часовой стрелки по внутренней части кривой бега.
По его словам, у спортсменов была более короткая частота шагов и более длительное «время контакта» между основанием и поверхностью гусеницы, и они не могли компенсировать это за счет более быстрого взмаха ногами.Табога предположил, что для того, чтобы сделать паралимпийские спринтерские забеги более справедливыми, людям с ампутированной левой ногой, бегущим по кривой, следует разрешить бегать по внешним дорожкам, возможно, по дорожкам с пятой по восьмую. Он сказал, что в конечном итоге хотел бы помочь в разработке более эффективных протезов голени для использования не только спортсменами, но и всеми людьми с ампутациями ног, которые хотят стать более активными и улучшить качество своей жизни.Исследование CU-Boulder считается первым в истории систематическим измерением биомеханики кривой бега у спортсменов с ампутациями ноги.
Табога сравнил набор спортсменов мирового класса для исследования CU-Boulder с использованием гоночных автомобилей Формулы 1, а не серийных автомобилей, чтобы раздвинуть границы скорости.«В 1999 году мы изучали бег по кривым без конечностей и предложили новое объяснение того, почему кривые замедляют нашу скорость бега», — сказал Крам. «Семнадцать лет спустя очень приятно проверить наше старое биомеханическое объяснение с помощью этого уникального набора данных».«Возможно, когда-нибудь протезы ног будут адаптироваться электронно или механически, когда бегун начинает поворот, автоматически изменяя жесткость лезвия», — сказал Грабовски. «Это позволит оптимизировать маневренность для других видов спорта, таких как футбол или теннис, и может позволить людям с ампутацией больше заниматься, играя со своими детьми».
Исследование финансировалось Консорциумом передовых разработок в области исключительной реабилитации (BADER) со штаб-квартирой в Университете Делавэра и программами медицинских исследований Министерства обороны США. Оба имеют цель помочь военнослужащим и гражданским лицам с потерей конечностей улучшить свои функции.