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Amputé obtient une chance aux Jeux olympiques
La semaine dernière, Oscar Pistorius, un coureur paralympique sud-africain, a eu la chance de réaliser son rêve de toujours de participer aux Jeux olympiques par le Tribunal arbitral du sport (TAS), à Lausanne, en Suisse. Le tribunal a fait droit au recours formé par Pistorius contre la décision rendue le 14 janvier par l'Association internationale des fédérations d'athlétisme ( IAAF ) qui interdisait au blade runner de concourir contre des athlètes valides. le Le TAS a statué que l'IAAF n'a pas fourni de preuves suffisantes d'un avantage métabolique … [ou de preuves suffisantes] que les effets biomécaniques de l'utilisation de ce dispositif prothétique particulier donnent à Oscar Pistorius un avantage sur les autres athlètes n'utilisant pas le dispositif.
Humains augmentés : Hugh Herr, professeur au MIT Media Lab et directeur du Biomechatronics Group, a dirigé une équipe de chercheurs qui a évalué la validité scientifique d'une étude de l'IAAF utilisée pour interdire à Oscar Pistorius, un coureur paralympique, de participer à des compétitions pour personnes valides.
Pistorius est un double amputé qui concourt sur des prothèses Cheetah Flex-Foot en forme de J en fibre de carbone fabriquées par la société islandaise Ossur . Après que Pistorius ait obtenu de bons résultats lors d'un événement international pour personnes valides en 2007, des membres de l'IAAF ont soupçonné que ses prothèses Cheetah pourraient lui donner un avantage injuste. Immédiatement, l'institution a interdit l'utilisation d'appareils techniques, tels que des roues et des ressorts, en compétition, et elle a décidé d'examiner individuellement le cas de Pistorius.
L'IAAF a mené une étude scientifique de deux jours, dirigée par le professeur allemand Gert-Peter Brüggemann, sur les prothèses. Sur la base des données obtenues, l'IAAF a conclu que Pistorius avait en effet un avantage injuste sur les athlètes valides, affirmant qu'il consomme 25 % moins d'énergie qu'eux pour concourir.
Étonnés par de telles allégations, les avocats de Pistorius se sont tournés vers le professeur du MIT Hugh monsieur et lui a demandé d'évaluer la validité scientifique de l'étude de l'IAAF. Herr, directeur du Biomechatronics Group au MIT Media Lab, et également professeur agrégé à la division MIT-Harvard des sciences et technologies de la santé, a réuni une équipe comprenant des experts en biomécanique et physiologie de six universités pour évaluer les preuves scientifiques.
Examen de la technologie s'est assis avec Herr et lui a demandé d'expliquer les failles scientifiques que l'équipe de chercheurs a trouvées dans l'étude de l'IAAF, ainsi que les implications plus larges de la décision du TAS.
Examen de la technologie : Quelles étaient les affirmations de l'IAAF dans son rapport scientifique que vous avez été chargé d'évaluer ?
Hugh monsieur : La première affirmation faite par l'IAAF était liée à l'énergie métabolique nécessaire à Oscar pour courir. Ils ont affirmé qu'Oscar, grâce à ses prothèses Cheetah, était capable de courir à des vitesses de sprint avec 25 % d'énergie en moins. Dans la deuxième affirmation, l'IAAF a déclaré que les prothèses Cheetah libèrent une plus grande quantité d'énergie que le complexe cheville-pied humain dans les vitesses de sprint, et que cela, en fait, introduit un avantage artificiel pour Oscar.
ENFANTS : En ce qui concerne la première affirmation, comment l'IAAF est-elle arrivée à cette conclusion et quelles preuves scientifiques avez-vous utilisées pour réfuter cette affirmation ?
HH : À des vitesses de sprint, le corps utilise deux sources d'énergie : aérobie et anaérobie. Le problème est que vous pouvez mesurer une source d'énergie mais pas l'autre. L'énergie anaérobie ne peut être quantifiée par personne, ni ici aux États-Unis, ni en Allemagne ; il ne peut tout simplement pas être quantifié avec précision. L'IAAF a affirmé que cela pouvait être quantifié, et ils ont mis un chiffre précis : 25 % d'avantage énergétique à des vitesses de course de 400 mètres. Ceci est profondément imparfait car il ne peut pas être quantifié à ces vitesses. Personne ne peut évaluer quantitativement s'il y a un avantage ou un inconvénient.
ENFANTS : Alors comment l'IAAF a-t-elle quantifié la source d'énergie anaérobie pour arriver à une telle conclusion ?
HH : Ils ont pris des mesures de lactate sanguin. Mais encore une fois, si l'on est instruit dans la compréhension scientifique récente du métabolisme anaérobie, on conclut qu'en prenant simplement des mesures de lactate sanguin, on ne peut pas quantifier la capacité anaérobie.
À des vitesses de course plus lentes, la composante aérobie peut être mesurée en surveillant la quantité d'oxygène consommée par une personne et la quantité de dioxyde de carbone libérée. Ce que nous avons fait, c'est que nous avons effectué un test énergétique à des vitesses de course plus lentes où l'on peut mesurer quantitativement la quantité totale d'énergie nécessaire pour courir, car à cette vitesse critique et en dessous, l'approvisionnement en énergie aérobie constitue l'intégralité de la source d'énergie. Nous avons mesuré Oscar et d'autres athlètes d'élite avec des jambes intactes à cette vitesse et en dessous, et nous n'avons trouvé aucune différence significative.
Si l'IAAF avait fait réviser son étude par des pairs avant de décider d'interdire Oscar, elle l'aurait découvert.
ENFANTS : Dans la deuxième affirmation, l'IAAF a déclaré que les prothèses Cheetah restituaient plus d'énergie que l'articulation cheville-pied humaine. Comment cela a-t-il été évalué et pourquoi pensez-vous que la décision est erronée ?
HH : L'IAAF a examiné l'énergie mécanique nette de l'articulation cheville-pied humaine à des vitesses de course de 400 mètres et a constaté que la cheville absorbe plus d'énergie mécanique qu'elle n'en libère. C'est bien - ils ont utilisé une procédure standard pour examiner le couple et la puissance de la cheville - mais ils ont ensuite conclu que le corps dissipe cette énergie. Il y a tellement d'énergie qui est absorbée, et tellement qui est libérée, et ils ont supposé la différence que le corps rejette sous forme de chaleur. C'est une théorie très discutable car généralement, le corps ne rejette pas d'énormes quantités d'énergie sous forme de chaleur à moins qu'une personne ne descende continuellement une colline où le corps doit dissiper de l'énergie. Ce qui pourrait être une hypothèse alternative… c'est que toute l'énergie n'est pas perdue et qu'une partie est transférée au genou. Dans notre corps, nous avons des muscles qui s'étendent sur plusieurs articulations; par exemple, le muscle du mollet… dépasse la cheville et le genou. Sur le plan biomécanique, nous savons que l'un des objectifs de ces muscles est de permettre au corps de transférer de l'énergie à travers les articulations. L'IAAF n'a pas exploré cette possibilité, mais a plutôt avancé une théorie selon laquelle le corps rejette toute cette énergie. Ils ont déclaré que la jambe humaine intacte présente un inconvénient par rapport à la prothèse Cheetah, qui est un ressort, car elle absorbe plus d'énergie qu'elle n'en libère, et la différence est dissipée sous forme de chaleur.
ENFANTS : Si l'IAAF avait supposé que l'énergie absorbée était transférée au lieu d'être dissipée sous forme de chaleur, les mesures d'énergie entre l'articulation cheville-pied et la prothèse auraient-elles été similaires ?
HH : En termes de quantité d'énergie qui serait stockée, oui. Cela suppose également que leur prémisse même est valide, et leur prémisse est que le fait que la cheville absorbe plus qu'elle ne libère ou libère plus qu'elle n'absorbe à ces vitesses est le déterminant essentiel de qui gagne la course de 400 mètres, ce qui est hautement suspect.
Peter Weyand [membre de l'équipe de recherche de Herr et directeur du laboratoire de locomotion de l'Université Rice] étudie le sprint et ce qui détermine la vitesse de course maximale, et il a découvert que les personnes très rapides génèrent des forces très élevées au sol, et elles le font très rapidement. . Les personnes plus lentes ne sont pas capables de générer des forces élevées. Une caractéristique importante de la course rapide n'est pas ce que font les articulations, mais la capacité globale des jambes à générer des forces élevées au sol pendant une très courte période. Maintenant, nous avons trouvé cela, et le Dr Brüggemann a découvert que les forces terrestres d'Oscar semblent être légèrement inférieures à celles d'un athlète avec des jambes. Cela suggère qu'il pourrait peut-être être limité en force parce que sa prothèse n'est qu'un ressort et qu'il ne peut pas générer les forces élevées qu'une jambe intacte peut.
Maintenant, ce que disent nos recherches, ce n'est pas que les données [de l'étude de l'IAAF] sont erronées, mais que c'est l'interprétation des données que nous avons trouvée discutable. La charge de la preuve incombe à l'IAAF. S'ils veulent interdire Oscar et peut-être tous les amputés qui utilisent des prothèses Cheetah, ils doivent montrer scientifiquement que cela montre un avantage global dans la course de 400 mètres. Notre point est que c'est une question importante, et il faut être très prudent avec la science. Par conséquent, il doit y avoir un niveau élevé de certitude de ce qui se passe sur le plan biomécanique et énergétique en termes d'effet prothétique. Brüggemann a fait une série d'expériences sélectionnées, et avec ces données, il a fait certaines affirmations scientifiques avec lesquelles nous ne sommes pas d'accord. Nous ne sommes pas d'accord avec cette interprétation des données, mais au-delà de cela, l'IAAF a fait une déclaration beaucoup plus large. Ils ont dit que Pistorius a un avantage global dans la course de 400 mètres.
ENFANTS : Votre équipe de recherche a-t-elle mené d'autres études pour montrer que l'évaluation scientifique de l'IAAF était erronée ou que Pistorius n'a pas d'avantage ?
HH : Nous avons fait une mesure qui n'était pas directement liée aux réclamations faites par l'IAAF. Si vous prenez un athlète de sprint et qu'à une vitesse de course particulière, vous mesurez la durée pendant laquelle il peut maintenir cette vitesse, puis vous modifiez la vitesse et mesurez la nouvelle durée et ainsi de suite, vous obtenez une courbe vitesse-durée. À des vitesses vraiment très rapides, la personne peut faire, par exemple, 10 pas et maintenir cette vitesse pendant une courte durée. Au fur et à mesure que vous réduisez la vitesse, la durée devient de plus en plus longue. Les athlètes de sprint avec des membres intacts tombent tous sur une ligne très standard. Nous pensions que si Oscar était augmenté artificiellement, il ne tomberait pas sur cette courbe vitesse-durée. Nous avons fait le test, et il tombe juste dans la courbe, ce qui indique qu'il se fatigue de la même manière que les sprinteurs valides.
ENFANTS : Quelles sont les implications plus larges de la décision du TAS ?
HH : Oscar aura la possibilité de se qualifier pour des événements sanctionnés par l'IAAF. Mais d'une manière générale, ce sera un progrès dans l'initiative globale visant à intégrer pleinement les personnes handicapées dans la société. Certaines personnes dans le monde sont témoins d'un athlète extraordinaire qui a des jambes ou des bras artificiels… et elles pensent immédiatement que cela ne peut pas être ainsi – les personnes handicapées ne peuvent pas être aussi bonnes dans quelque chose. Il ne vient jamais à l'esprit de certaines personnes qu'Oscar peut être un athlète remarquable. Ils pensent qu'il doit tricher.
Il y a tellement de choses à apprendre sur le fonctionnement du corps humain et, en outre, sur la façon dont le corps est affecté par un appareil portable, comme une chaussure ou une prothèse. Le jour où il y aura une prothèse qui surpassera un membre intact en utilisant une seule métrique, que ce soit pour sauter haut ou pour manipuler quelque chose, sera en effet une journée très excitante.