"Blade Runner" ohne echten Vorteil

Oscar Pistorius, ein südafrikanischer Sprinter mit zweifacher Amputation unterhalb der Knie, der auf künstlichen Füßen und Waden aus Kohlefasern läuft, stand in den letzten Jahren im Zentrum eines viel beachteten Streits, ob Athleten mit Prothesen erlaubt werden sollte, gegen unbehinderte Konkurrenten anzutreten - etwa bei Olympiaden.

Der Sportler, der in der Presse aufgrund seiner J-förmigen künstlichen Gliedmaßen gerne auch "Blade Runner" genannt wird, ist Halter mehrerer Weltrekorde bei den Paralympics. Seine Prothese namens "Cheetah Flex-Foot" erlaubte es ihm, 2007 den zweiten Platz bei den südafrikanischen Meisterschaften zu erreichen - gegen normale Konkurrenten, wohlgemerkt. Seine eindrucksvolle Leistung führte zu einer heiß geführten Debatte, ob eine Prothese, die speziell für das Laufen hergestellt wurde, Amputierten Vorteile bringt.

Im Frühjahr 2007 erließ der internationale Leichtathletikverband IAAF daraufhin eine Regelung, nach der "technische Geräte, die Athleten einen Vorteil verschaffen könnten" verboten wurden. Pistorius selbst wurde von Wettbewerben ausgeschlossen. Gegen die Entscheidung legte er beim internationalen Sportgericht CAS Berufung ein - unter Zuhilfenahme mehrerer bekannter Wissenschaftler, die als Gutachter dienten. Im Mai 2008 entschied das CAS schließlich, dass der IAAF nicht genügend Beweise vorgelegt hatte, dass die Cheetah Flex-Foot-Prothesen Pistorius tatsächlich einen Vorteil verschafften. Pistorius konnte an der Qualifikation für die Pekinger Olympiade teilnehmen, verpasste diese über 400 Meter nur knapp.

Die Ergebnisse der Studie, die Pistorius vor dem CAS zum Sieg verhalf, wurde nun im "Journal of Applied Physiology" veröffentlicht. Leitender Autor der Studie ist Peter Weyand, Physiologe und Biomechaniker an der Southern Methodist University in Dallas. Er meint, dass sich große Teile des Hearings rund um den Sprinter einer falschen Fragestellung widmeten. "Viel Aufmerksamkeit wurde dem Problem geschenkt, ob die Prothesen-Klingen ihm erlauben, mit weniger Energie zu laufen als andere Läufer. Doch genau das ist bei Sprints eigentlich irrelevant." Weyand hat dafür auch einen schönen Vergleich: Es wäre ungefähr so, als würde man behaupten, dass ein Käfer einen Porsche bei einem Beschleunigungsrennen schlägt, weil ersterer weniger Sprit verbraucht. "Beim Sprint geht es nicht um zu wenig Energie, die Mechanik ist der einschränkende Faktor."

Weyands Studie legt allerdings nahe, dass Pistorius tatsächlich eine andere Laufmechanik nutzt als Menschen mit intaktem Körper. Er trifft mit wesentlich weniger Kraft auf den Boden auf und bleibt mit ihm länger in Kontakt - ein Muster, das laut früheren Studien eher dafür spricht, dass er Nachteile hat. "Wir wissen aus früheren Experimenten, dass sehr schnelle Läufer sich dadurch abheben, welche Kraft sie in Relation zu ihrem Körpergewicht auf den Boden ausüben."

Aus früheren Untersuchungen ist außerdem bekannt, dass sowohl Athleten als auch Freizeitläufer mit intakten Beinen ihre Gliedmaße mit ähnlicher Geschwindigkeit bewegen. Pistorius kann sie dagegen "wesentlich schneller neu positionieren als jeder andere Mensch, den wir je gemessen haben", sagt Weyand. Noch wissen die Forscher allerdings nicht, wie dieses Ergebnis zu interpretieren ist. Bedeutet es einen Vorteil für die relativ leichten Kohlefasergliedmaßen oder kompensiert es nur für die Tatsache, dass weniger Kraft auf den Boden ausgeübt wird? "Es gibt keine echten Beweise dafür, dass er Vorteile gegenüber anderen Sportlern hat. Indizien, dass er durch die Prothese behindert wird, gibt es dagegen einige", sagt Daniel Ferris, Biomechaniker an der University of Michigan in Ann Arbor, der Weyands Studie kennt.

"Noch ist die Wissenschaft dahinter sehr jung und wir wissen nicht mit absoluter Sicherheit, warum Pistorius sich in der Laufmechanik von anderen unterscheidet. Das kann an der Prothese oder an seiner Biologie liegen", meint Hugh Herr, Direktor der Biomechatronik-Gruppe am MIT und Mitautor der Weyand-Studie. Eine Methode, die Frage zu beantworten, wäre die Untersuchung eines Läufers mit einer Prothese und einem intakten Bein. Dabei könnte dann die biologische mit der künstlichen Seite verglichen werden - ein Experiment, das Herr zufolge in Vorbereitung ist.

Eine der Hauptkontroversen liegt dabei in der Tatsache, dass Pistorius die zweite Hälfte eines Rennens über 400 Meter schneller laufen kann als die erste. Bei Sprintern ist das ein ungewöhnliches Muster. Einige Beobachter glauben, dass das ein direkter Beweis dafür ist, dass die Prothese ihm doch Vorteile verschafft: Sie argumentieren, dass es durch die fehlenden Muskeln unterhalb des Knie zu weniger Erschöpfung kommt. Weyand und seine Kollegen fanden allerdings heraus, dass alle Läufer, also auch Pistorius, eine ähnliche Erschöpfungskurve aufweisen.

Eine mögliche Erklärung für Pistorius' ungewöhnliches Laufmuster sei die Tatsache, dass er keine Wadenmuskel besitze, meint Herr. Innerhalb der ersten 200 Meter, der Beschleunigungsphase, hat er demnach einen Nachteil. In der zweiten Phase des Rennens kommt dann sein Talent durch: "Oscar ist ein Ausreißer", meint Herr, der selbst eine doppelte Amputation hat. Tatsächlich seien Pistorius’ Prothesen bereits seit 15 Jahren für Athleten auf dem Markt, doch niemand sei jemals so schnell gelaufen. Die Beschleunigungsphase müsse allerdings noch genauer untersucht werden.

Die Pistorius-Studie könnte der Wissenschaft dabei helfen, die Grundlagen des Laufens besser zu verstehen. "Oscars Fall hat in den Bereich der Forschung am zweifüßigen Sprint sehr viel Interesse angelockt", sagt Herr. Der Vergleich zwischen gesundem Läufer und Prothesenträger erlaube es, die Laufmechanik besser zu verstehen - und herauszufinden, was für eine hohe Endgeschwindigkeit besonders wichtig sei.

Tatsächlich wurde hier noch recht wenig geforscht - auch an gesunden Sprintern. Einer der Gründe dafür liegt darin, dass es schwer ist, Untersuchungen bei solch hohen Geschwindigkeiten durchzuführen. Bei der Pistorius-Studie wurde deshalb ein Speziallaufband eingesetzt, von dem es in den USA nur zwei oder drei weitere gibt.

Experte Ferris meint, dass die Ergebnisse zeigten, dass auch das Laufen mit Prothese verbessert werden könnte. "Eine Möglichkeit wäre die Schaffung einer Prothese mit anpassbarer Steifheit. So könnten Läufer zu bestimmten Momenten des Rennens höhere Kräfte entwickeln." (bsc)