Nejrychlejší muž bez nohou

Oscar Pistorius se letos na londýnských hrách stal prvním sportovcem bez nohou, který kdy na olympiádě startoval. Dostaly ho tam moderní technologie, jež mu ale pomáhají méně, než by se mohlo zdát. Jestli se někdy někdo narodil ve špatném těle, byl to Oscar Pistorius. Vášnivý sportovec s vystudovaným sportovním managementem přišel na svět s nevyvinutými kostmi dolních končetin. Proto mu lékaři museli už v dětství amputovat obě nohy pod kolenem. Přišel na svět ale do doby, která mu umožnila handicap z velké části překonat. Na svých speciálních protézách z uhlíkových vláken impregnovaných pryskyřicí může závodit se špičkovými zdravými atlety. Příběh jeho rychlých „umělých“ nohou ovšem začal už před narozením jihoafrického sportovce na druhém konci světa. NEŠŤASTNÉ LYŽOVÁNÍ Stojí za ním Američan Van Phillips a jeho smůla. V 21 letech tento student techniky s kamarády vyrazil na vodní lyže. Projíždějící člun mu ovšem způsobil vážné poranění nohy a Phillips přišel o chodidlo. Mladík samozřejmě dostal protézu, ale byl s ní velmi nespokojený. Jeho nová noha sloužila především jako vizuální náhražka ztracené končetiny, a ne jako její funkční náhrada. Phillips dostal chodidlo z balzového dřeva a cítil se s ním nesvůj. Dalo se s ním chodit, ale o běhu nemohla být řeč. Podíval se na problém fyzikálním pohledem a hlavní slabinu našel v tom, že jeho protéza není pružná. Nedokázala absorbovat energii jako lidská noha se svaly a šlachami. Mladík se rozhodl nečekat, až problém někdo vyřeší za něj, a změnil obor: začal studovat právě výrobu protetických náhrad. Po ukončení studia začal pracovat na univerzitě v Utahu a přišel s prvním prototypem protézy, z níž se vyvinuly dnešní Pistoriovy čepele. PRYČ S KRÁSOU, PŘICHÁZÍ FUNKCE V roce 1984 založil Phillips společnost Flex-Foot. V roce 1988 s jeho výrobkem překonal Dennis Oehler paralympijský rekord na stovce, a to rovnou o 1,5 sekundy na hodnotu 11,73 sekund. V roce 2000 Phillips společnost prodal a výrobu převzala fi rma Össur. Dlouhá historie. Protézy nejsou žádným výdobytkem moderního věku. Již ze starého Egypta máme zachováno hned několik umělých palců u nohou starých zhruba 3000 let. Ty na pohled zaujmou svou snahou o věrnou nápodobu, včetně lůžka pro umělý nehet. A ukázalo se, že na chození byly pohodlné. Základní myšlenka je ale stále stejná: pořád jde o pružinu. A to díky tvaru, který připomíná písmeno J. Použitý materiál, tedy uhlíková vlákna, je takzvaně anisotropický. Tento výraz znamená, co intuitivně všichni chápeme: že existují materiály, jejichž vlastnosti se mění podle toho, z jakého směru na ně zatlačíte. V tomto případě jde o uhlíková vlákna, která jsou všechna orientována po délce umělé nohy. Kdyby byla náhrada rovná, z pohledu nositele by fungovala jako tvrdá dřevěná noha. Při chůzi i běhu totiž samozřejmě působí tlak shora a v tomto směru by byla maximálně tuhá. Ale tvar písmene J vlastnosti protézy mění: v ohybu tuhost protézy „povolí“ a ona se ohne, jak to pružný materiál dovoluje. Do ohybu se uskladní energie dopadu, která se pak uvolní ve chvíli, kdy se uvolní tlak shora. Tedy když se nositel odrazí do dalšího kroku. Pro nás to dělá zdravá noha, pro chromé to dokázal až Phillipsův na pohled podivný vynález. NEBĚŽÍ SE MU MOC SNADNO? Noha z uhlíkových vláken ovšem vzbudila i otázky, zda není až moc účinná. V roce 2008 kvůli tomu Olympijský výbor nepovolil Pistoriovi start na olympiádě v Pekingu. Podle studie německých vědců se Pistoriovi běhalo lépe než zdravým atletům a na uběhnutí stejné vzdálenosti stejnou rychlostí potřeboval méně energie. Časem se objevily i další námitky, které shrnuje tato práce stejného týmu (byť je až z roku 2009). Protézy jsou lehčí než zdravé nohy a tak umožňují Pistoriovi doslova rychleji kmitat nohama. A ještě mu prodlužují krok. Pistorius se však nevzdal a požádal o další posudky. Zamířil především do laboratoře Aleny Grabowské v Coloradu, kde se rozběhla celá série testů. Základní byly metabolické: „Měřili jsme jeho spotřebu kyslíku, čili kolik energie potřebuje k běhu,“ řekla Grabowská rádiu NPR. Z tohoto a dalších výsledků se zdá, že se Pistoriova „energetická bilance“ (kolik energie jeho tělo vytváří a spotřebovává) neliší od ostatních vrcholových sportovců. V tomto ohledu je jihoafrický běžec zřejmě „jen“ dobře trénovaný atlet. STEJNĚ, ALE JINAK To ale neznamená, že běhá přesně jako jiní atleti. Měření opravdu ukázala, že Pistorius kmitá nohama o něco rychleji než běžní sprinteři. Zřejmě je to opravdu tím, že jsou lehčí. Je ale zajímavé, že u běžců s jednou zdravou a jednou protetickou nohou vědci nic takového nepozorovali. Ti umělou i zdravou nohou pohybovali stejně rychle. Pistoriovi tedy jeho úplné postižení může čistě hypoteticky poskytovat jistou výhodu, protože se je naučil částečně kompenzovat zrychlením kroku. Ale v dalším důležitém ohledu je protéza i přes svou pružnost méně účinná než noha. U běžců s jednou zdravou nohou dokázala protéza vyvinout na podložku zhruba o 9 procent menší tlak než jejich nepoškozená končetina. To je klíčový ukazatel. U zdravého sprintera by pokles síly o 9 procent znamenal jednoduše o 9 procent pomalejší čas, tvrdí tým, který Pistoriův krok analyzoval. Menší síla v odrazu představuje nevýhodu při startu, kdy na tomto ukazateli záleží především. Proto Pistorius na olympiádě běžel 400metrovou trať, kde na startu tolik nezáleží, zatímco na paralympiádě se postaví i na start 100 a 200 metrů. Osobní rekordy na nich má 10,91 a 21,41 sekundy, takže na olympiádu by se s nimi téměř jistě ani nedostal. Na druhou stranu je pro handicapovaného atleta 400 metrů do jisté míry také nevýhodných. Protézy fungují pouze ve směru vpřed a v zatáčce jsou hůře ovladatelné. Ale přece jen, tato nevýhoda je méně výrazná. Z mechanického hlediska je běhání s protézou jiné než běhání se zdravou nohou, ale fyziologicky je podobně náročné, píše Grabowská s kolegy v práci, která se „otázkou Pistorius“ zabývá. Činovníci nakonec v této situaci Pistoriovy argumenty přijali a start s normálními atlety mu povolili. Možná je přesvědčil i fakt, že Pistorius je zatím sám. Atleti s protézami mítinky neopanovali. To se ukázalo i na olympiádě, kde v individuálním závodě Pistorius skončil v semifi nále na posledním místě svého rozběhu s časem 46,54 sekund. Jeho osobní maximum v závodech je 45,07 sekundy. Vítěz daného semifi nálového běhu Kirani James zaběhl stejný závod za měl čas 44,59 sekundy a fi nále vyhrál dokonce za 43,94. Konkurence byla tak veliká, že by Pistoriovi na postup nestačilo ani vyrovnat osobní rekord. Tyto výsledky jsou zřejmě nejlepší, i když ne dokonalý důkaz, že jihoafrický atlet si svůj start na olympiádě zaslouží. Stejně jako jeho soupeři je s největší pravděpodobností dříč, který vyhrál v genetické loterii geny vrcholového sportovce. Jen k nim dostal ještě jednoho černého Petra.