Alex Davidson/Getty Images

Tehnologia atleților paralimpici. Cum funcționează și cât de mult ajută performanța?26 min read

De Ionuț Preda 02.09.2021

Fără proteze, scaune cu rotile și alte echipamente ajutătoare, competițiile de la Jocurile Paralimpice ar fi imposibile.

Pe lângă rolul de simbol al speranței și rezilienței umane și de agregator al unor povești de viață extraordinare, Jocurilele Paralimpice vin și cu o cantitate impresionantă de echipamente care permit sportivilor cu diverse dizabilități să concureze în sporturi care altfel le-ar fi inaccesibile.

Fie ele proteze, scaune cu rotile sau mecanisme care ajută la tragerea unui arc, designul acestor echipamente ascunde detalii câteodată greu de observat cu ochiul liber, dar care sunt vitale pentru performanța și siguranța parasportivilor.

În alte cazuri, echipamente auxiliare sunt necesare pentru a asigura echitatea unor întreceri în care se înfruntă sportivi din mai multe categorii de dizabilități similare.

Dar, pe lângă funcționalitatea necesară, unele dintre aceste echipamente ar putea oferi, mai mult sau mai puțin involuntar, și avantaje de performanță. E un teritoriu destul de gri și greu de reglementat de către Comitetul Paralimpic Internațional, care, în încercarea de a acomoda sportivi cu dizabilități cât mai diverse, impune anumite standarde de design mai generale, dar lasă marje semnificative de personalizare pentru nevoile atleților individuali.

Cele mai multe discuții de acest fel sunt în jurul protezelor pentru atletism și ale scaunelor cu rotile, care sunt folosite în competițiile paralimpice cu cea mai mare expunere mediatică și, prin urmare, sunt și cele mai atractive pentru investiții în dezvoltarea echipamentului.

„Gheparzii” din atletism

Protezele de atletism încearcă să imite mișcarea unui picior în alergare printr-un efect de arcuire.„How Oscar Pistorius Runs”, livescience.com Atunci când alergătorul pune proteza în pământ, echipamentul se comprimă într-un mod prin care stochează energie potențială, declanșată apoi în momentul în care proteza este ridicată de la sol pentru următorul pas. Atleții paralimpici care țintesc medalii folosesc în general proteze personalizate, adaptate stilului lor de alergare și a tipului de amputare pe care l-au suferit.

Designul acestui tip de proteză din carbon, poreclită „Cheetah”, nu s-a schimbat semnificativ de când a fost introdusă acum mai mult de trei decenii. Cu toate acestea, performanțele atleților cu amputare au continuat să se îmbunătățească, mai ales timpii din probele de sprint,„The Progression of Male 100 m Sprinting with a Lower-Limb Amputation 1976–2012”, mdpi.com ceea ce arată că încă nu s-a atins un platou al avansurilor incrementale pe care le pot oferi variațiile protezei.

Evoluția „Cheetah-ului” este legată de două companii. Mai întâi de Flex-Foot, fondată de inginerul american Van Phillips, care a patentat o proteză arcuită pentru alergat în 1984.Inițial în scop personal, după ce Phillips și-a pierdut piciorul stâng într-un accident de schi nautic. nytimes.com Ulterior, de compania islandeză Össur, care a cumpărat Flex-Foot în 1999 și a folosit designul protezei generale pentru alergat în modele specifice pentru mai multe discipline atletice.

De exemplu, pentru sprinteri, protezele sunt modelate după piciorul uman în mișcarea de flexie plantară, în care contactul cu solul se realizează cu vârful degetelor. În schimb, pentru săritura în lungime se folosește o proteză ranforsată, care poate susține și de șapte ori greutatea sportivului.

Protezele personalizate sunt făcute la sediul companiei,„The Science of Running Blades”, ossur.com unde dimensiunile și stilul de alergare al atleților sunt analizate cu ajutorul computerelor, iar alinierea protezei la membre este măsurată la milimetru folosind lasere.

Nu e de mirare că protezele Össur sunt cele mai întâlnite la atleții paralimpici de elită. La Jocurile Paralimpice din 2016, sportivii care foloseau protezele companiei islandeze au câștigat 36 de medalii. „An amputee’s company will help Paralympians run and jump in Tokyo”, qz.com

Există și alte tipuri de proteze folosite la nivel înalt. Sistemul 3S80 Sports Joint de la Ottobock folosește un genunchi hidraulic și este, câteodată, preferat de sportivii ale căror picioare au fost amputate deasupra nivelului coapselor.

În viitorul apropiat, sportivii vor beneficia de evoluția imprimării 3D, care ar putea permite producerea unor designuri de proteze și mai complexe, mai aerodinamice și cu posibilități și mai mari de personalizare pentru atlet.„Technology matters in the Paralympics, but the athlete matters more”, theconversation.com Debutul unei astfel de proteze la Jocurile Paralimpice a fost deja consemnat în 2016, dar la ciclism, unde competitoarea germană Denise Schindler a colaborat cu Autodesk pentru a crea o proteză realizată integral la imprimantă 3D. Și a reușit să câștige și două medalii cu ea.Argint la contratimp și bronz la cursa de șosea, wikipedia.org

Săritorul în lungime Ntando Mahlangu concurând cu proteze Flex-Foot. Getty Images

Lupta inegală a protezelor

Existența diferitelor tipuri de proteze și faptul că multe sunt personalizate pentru fizicul specific al atletului duc, însă, și la situații în care echipamentele pot deveni mai performante pentru anumiți atleți și anumite tipuri de dizabilități. Practic, folosirea acestora poate duce la apariția unor cazuri de tehno-doping, așa cum este numită folosirea tehnologiei pentru obținerea unui avantaj competitiv.

De exemplu, în cursele de sprint, sportivii cu un singur picior amputat concurează cu cei care au dublă amputare. Doar că aceștia din urmă au proteze mai lungi și care se complementează mai bine decât cei care pot folosi unul dintre picioare, ajungându-se la diferențe tot mai mari de performanță.

În 2016, de exemplu, grecul Michail Seitis a înregistrat un record mondial pentru alergătorii cu un singur picior la 400 de metri, însă a terminat finala doar pe locul al șaselea – toți cei cinci dinaintea sa fiind dublu amputați.„Technology at Paralympics sparks advances … And controversy”, news.com.au

O înălțime maximă pentru aceste proteze a fost introdusă în 2018, după ce anterior înălțimea era calculată pentru dimensiunile fiecărui atlet în parte, pe baza unei formule. Doar că asta a adus probleme pentru atleții care s-au antrenat toată cariera pe un anumit tip de proteze, precum sprinterul Blake Leeper. Americanul reușise chiar să se califice pentru Jocurile Olimpice din 2020, alături de atleți fără dizabilități, dar i-a fost refuzată participarea pe baza acestei noi metodologii.„A Double Amputee’s Hopes for the Olympics Are in Jeopardy”, nytimes.com

Un alt studiu din 2016 a arătat că atleții care au proteze doar la piciorul stâng au dezavantaje în cursele de atletism pe distanțe mai mari de 200 de metri, din cauza faptului că ele sunt mereu îndreptate către interiorul pistei, având timpi cu 4% mai slabi decât cei cu proteze la piciorul drept.„Maximum-speed curve-running biomechanics of sprinters with and without unilateral leg amputations”, biologists.com

Există avantaje față de atleții fără dizabilități?

Discuțiile despre avantajele pe care le pot aduce astfel de proteze au apărut mai ales în situațiile tot mai dese în care sportivi cu dizabilități au vrut să se înscrie în competițiile atletice generale.   Cel mai cunoscut caz este cel arhicunoscut al Oscar Pistorius, care a devenit primul sportiv cu proteze care a concurat la Jocurile Olimpice, în 2012, în cursele de 400 de metri sprint și 4×400 de metri ștafetă.

Anterior, Pistorius fusese împiedicat din a concura la Olimpiada din 2008 din cauza unor temeri că protezele i-ar oferi un avantaj față de sprinterii fără handicap. La momentul dezbaterii, doi academicieni americani susțineau că greutatea mai redusă a protezelor față de cea a unui picior duce la mutarea centrului de greutate mult mai sus către șold, dar și folosirea unei cantități mai reduse de energie pentru fiecare pas. Blade Runners: Do High-Tech Prostheses Give Runners an Unfair Advantage?”, scientificamerican.com Ceea ce i-ar facilita atletului întoarcerea corpului pe turnante și o viteză mai mare la intrarea pe liniile drepte. Cercetătorii au calculat un avantaj de șapte secunde pe 400 de metri.

Teste efectuate de sud-african la un laborator specializat păreau să le dea dreptate; „rezultatele lorThe fastest runner on artificial legs: different limbs, similar function?”, physiology.org au arătat că acesta folosea cu 17% mai puțină energie decât sprinterii de elită fără dizabilități și avea nevoie de cu 21% mai puțin timp pentru a-și poziționa membrele prostetice între pași față de restul atleților.

Decizia de a-i permite participarea la competiția din 2012 s-a bazat, în schimb, pe un alt studiu„Counterpoint: Artificial legs do not make artificially fast running speeds possible”, physiology.org care a susținut că repoziționarea mai rapidă a membrelor nu oferă vreun avantaj în obținerea unei viteze mai mari.

Câțiva ani mai târziu, unui săritor în lungime german cu un singur picior amputat, care a reușit să câștige titlul național la o competiție generală în 2014, i s-a interzis participarea lui Olimpiada din 2016 din considerente similare. „Rio Olympics: Paralympian Markus Rehm will not compete in Rio long jump”, bbc.com Deși cercetările au fost la fel de confuze privind avantajele specifice, în acest caz argumentul invocat era că elasticitatea protezei ar putea oferi un avantaj în momentul executării săriturii, deși participanții cu proteze nu pot atinge vitezele de alergare ale săritorilor fără dizabilități.

Buda Mendes/Getty Images

Adaptabilitatea scaunelor cu rotile

Sporturile din scaune cu rotile sunt o altă categorie importantă în competițiile parasportive, permițând unor categorii largi de atleți cu dizabilități practicarea unor variații ale unor sporturi de echipă (baschet, rugby) sau ale unor sporturi individuale care necesită o mobilitate ridicată (precum tenisul sau scrima).

Scaunele din toate aceste discipline au câteva similarități, precum folosirea unor materiale în același timp puternice și ușoare (în multe cazuri, fibra de carbon) sau a unor roți cu anvelope speciale, care maximizează fricțiunea. În rest, însă, designurile variază semnificativ în funcție de sport.

De exemplu, baschetul paralimpic necesită schimbări dese de direcție, iar sportivii își mută centrul de greutate constant. În consecință, scaunele se află la o înălțime mai joasă, roțile sunt înclinate înspre scaun și cadrul dispune de mai multe rotițe ajutătoare pentru a preveni situațiile în care astfel de mișcări  duc la răsturnarea atletului.„Equipment”, wheelchairbasketball.ca

Dar specificațiile variază și în funcție de poziție: conducătorul de joc și aruncătorul specializat au înalțimea scaunelor setată mai jos decât pivoții și extrema, care au nevoie de înălțimea adițională pentru aruncările de sub coș.

Rugby-ul în scaun cu rotile (denumit chiar și „murderball” în Statele Unite, din cauza naturii agresive, de contact a sportului) este destul de diferit față de cel normal, printre puținele reguli păstrate fiind cea a eseului și faptul că majoritatea jocului se bazează pe oprirea fizică a oponenților. În acest caz, nevoia de agilitate rămâne, însă scaunele trebuie să reziste și unor impacte puternice, așa că sunt echipate cu o bară de protecție în partea din față și aripi în fața roților principale, pentru a îngreuna agățarea sau oprirea lor de către alți competitori.„Rugby chairs”, wheelchairrugbyready.com

La fel ca în baschet, există designuri diferite pentru poziția din teren; scaunele atacanților sunt optimizate pentru viteză și mobilitate, iar cele ale apărătorilor au bare de protecție care pot agăța scaunele oponenților.

Scaunele folosite în tenis au roți ajutătoare în partea din spate pentru a preveni răsturnarea atleților, iar curelele strânse în jurul stomacului, șoldului, coapselor sau picioarelor simulează tensiunea mușchilor pe care tenismenii paralimpici nu îi folosesc, ajutându-i să-și păstreze mai bine echilibrul.„Tennis Wheelchair Setupand Maintenance Guide, tenniscanada.com (PDF)

Scaune aerodinamice, marca F1

Și la nivelul scaunelor cu rotile există destul loc de personalizare„How Paralympic Wheelchairs and Prostheses Are Optimized for Speed and Performance”, scientificamerican.com în funcție de nevoile atletului. Unghiul scaunului relativ la nivelul solului poate fi schimbat pentru a ajuta sportivii cu mușchi abdominali slabi sau cu probleme la partea superioară la coloanei să-și mențină mai ușor echilibrul, de exemplu prin ridicarea poziției genunchilor.

Doar că această personalizare permite și obținerea unor avantaje potențiale de design pentru federațiile și sportivii care și le permit. În 2016, delegația de curse în scaun cu rotile a Statelor Unite a beneficiat de scaune produse de ingineri BMW,„BMW Designed a Badass Wheelchair for the US Paralympic Team”, wired.com cu șasiu personalizat pentru fiecare sportiv, despre care compania susține că reduce rezistența aerului cu 10-15%.

Anul acesta, a venit rândul echipei de Formula 1 AlphaTauri„Scuderia AlphaTauri and the world of wheelchair racing”, scuderiaalphatauri.com să creeze un scaun special pentru sportivul japonez Tomoya Ito, pe baza experienței vaste pe care o are cu șasiuri aerodinamice.

Buda Mendes/Getty Images

Sporturi mai greu influențabile

Alte elemente ajutătoare în competițiile parasportive sunt mai specifice pentru contextul întrecerii și nu oferă neapărat avantaje semnificative, ci găsesc soluții pentru egalizarea șanselor între categoriile de dizabilitate din varii sporturi.

Majoritatea cicliștilor paralimpici, de exemplu, folosesc biciclete standard pentru curse,„Cutting-edge technology behind Para sports”, paralympic.org dar cărora le sunt permise modificări în funcție de tipul dizabilității; ajustarea ghidonului pentru cei care au handicap la nivelul mâinilor sau posibilitatea de a fixa proteza pe pedală. Acesta din urmă este cazul ministrului sportului, Eduard Novak, care a participat la Tokyo la categoria de ciclism C4, ce include sportivi cu varii dizabilități care pot folosi o bicicletă standard.

La competițiile de tir cu arcul, sportivii fără o mână din anumite categorii pot beneficia de mecanisme ajutătoare de tragere a săgeții,„6 assistive devices on the Paralympic archery field”, worldarchery.sport montate pe umăr și care sunt activate de sportiv prin mușcare. Acolo unde dispozitivele cu tragere mecanică nu sunt permise, precum la întrecerile de arc recurv, se folosesc soluții în care coarda și săgeata sunt fixate și eliberate de sportiv cu gura, iar corpul arcului este cel împins în față.

În unele cazuri, astfel de echipamente auxiliare sunt folosite și pentru a egaliza terenul de joc. Se întâmplă la înotul pentru persoanele cu deficiență vizuală, unde, pentru a oferi șanse egale competitorilor cui diferite grade de orbire, sportivii folosesc ochelari speciali care blochează total lumina.„Japanese firms’ tech supporting athletes at Tokyo Paralympics”, japantimes.co.jp

Rămâne de văzut dacă discuțiile despre tehno-doping se vor extinde la o gamă mai largă a sporturilor paralimpice sau dacă forurile organizatoare vor trage o linie mai fermă în privința nivelului de personalizare acceptabil al echipamentelor necesare. Între timp, cert este că sunt necesare cercetări mai aprofundate pentru a studia granița fină dintre folosirea echipamentului pentru a ajuta un parasportiv să participe la competiții și punctul din care performanțele lui încep să se datoreze mai degrabă echipamentului.

CITEȘTE ȘI: Tehnologie sau tehno-doping? Cum sunt schimbate Jocurile Olimpice de gadgeturi și algoritmi 



Text de

Ionuț Preda

Redactor cu câțiva ani de experiență în presa centrală. Este curios despre aplicarea tehnologiilor SF în lumea reală și evoluția ideilor de-a lungul istoriei.

TEHNOLOGIE|GAMING

Activision Blizzard arde: abuzuri, discriminări în masă, distrugerea dovezilor

De
Compania Activision Blizzard a fost acuzată de o agenție guvernamentală californiană că ar discrimina activ împotriva femeilor și a lucrătorilor part-time. Detalii despre cultura toxică a firmei continuă să iasă la suprafață.
TEHNOLOGIE|OVERVIEW

4 aplicații deja banale ale inteligenței artificiale

De
Progresul rapid al inteligenței artificiale (AI) îi bucură pe unii și îi sperie pe alții. Și totuși, până la apariția primului Skynet, AI-ul este deja folosit zilnic, atât la procese complicate cât și pentru sarcini banale, mult mai des decât am putea crede.
ROBOȚI

Quantum Robotics. Din laboratorul de robotică al unui liceu, pe primul loc în competiții

De
Echipa Liceului Teoretic Internațional de Informatică București (ICHB), Quantum Robotics, a câștigat a V-a ediție a campionatului de robotică pentru licee BRD First Tech Challenge România. Am vorbit cu o parte dintre elevi despre cum au creat un robot competitiv. 
TEHNOLOGIE|TIPPING POINT

Metaversul, promisiunea unei tranziții fluide între lumea reală și cea virtuală

De
Facebook, Epic Games și Roblox cred că viitorul tehnologiei va fi o colaborare mai activă între virtual și real. Companiile vor să construiască acest univers ca o extensie a vieții reale.