Teknolojinin gelişmesiyle birlikte sporcuların performansını iyileştirmek için ürün geliştirme çalışmaları da oldukça hızlandı. Tasarlanan yeni ürünlerle birlikte bu ürünlerin haksız rekabet yaratma tartışmaları da beraberinde geldi. 2008 Pekin olimpiyatlarında Uluslararası Yüzme Federasyonu tarafından ilk kez kullanımına izin verilen poliüretan mayoların sporcuların suda sürtünme oranını azaltması ve mekanik avantaj sağlamasından dolayı yasaklanması bu tartışmalara en net örneklerden biri. Poliüretan mayoların kullanıldığı 2008 ve 2009 yıllarında kırılan rekorlardaki artış ve 1 Ocak 2010 tarihinden itibaren yarışlarda kullanımının yasaklanmasıyla rekor artışlarının durması bu avantajın göstergelerinden biri olabilir.
Bu tartışmalar içinde en dikkat çekicilerden biri de ampute koşucuların kullandığı diz altı protezleri. Ampute atletler tarafından kullanılan bu protezlerin ‘’avantaj mı?’’ yoksa ‘’dezavantaj mı?’’ olduğu popüler tartışmalardan biri. Yarış sırasında bu protezlerin etkisi 2 faz için inceleniyor. Birincisi takoz çıkış anı, ikincisi de koşu sırasındaki performans.
Protez kullanan atletler takoz çıkış anında ayak bileği hareketinin katkısını kullanamadığından diğer atletlere göre yarışa bir dezavantaj ile başlar. Koşu fazında ise belirleyici durum kasların potansiyel elastik enerjisidir. Potansiyel elastik enerji; kasların esneme fazında kas dokusu,tendonlar ve bağ dokulardaki esneme sonucu oluşan potansiyel enerjinin kas kasılması sırasında kinetik enerjiye dönüşmesi olayıdır. Koşu sırasında her adımda yere uygulanan kuvvet sırasında dokularda oluşan esneme ile alt ekstremitede bir potansiyel enerji oluşur. Alt ekstremite protezi kullanan sporcular koşu sırasında her adımda oluşan bu potansiyel enerjinin yaklaşık% 92’sini kinetik enerjiye çevirebilirken diğer atletler bu enerjiyi %93-95 oranında mekanik enerjiye dönüştürebilirler(Weyand). Biyolojik bacak bu noktada protezden daha avantajlı görünüyor.
Protez ve biyolojik bacaklar arasında bir diğer karşılaştırma kriteri de ”bacak sertliği”dir.
Tüm bacaklı hayvanlar bir yerden bir yere gitmek için çeşitli yürüyüşler kullanırlar.Hayvanlarn vücut şekil ve boyutlarında farklılıklar bulunmasna rağmen, yürüyüşlerinin bazı özellikleri oldukça benzerdir.Örneğin, koşu, atlama ve yürüyüş sırasında hayvanlar zıplayan bir top gibi hareket eder. Bu zıplayan topun ilerleyişi sırasında, kaslar, tendonlar ve bağlar da dahil olmak üzere vücudun birçok kas-iskelet sistemi unsuru bir araya gelerek bir yay gibi hareket eder. Bu yaylı sistemde bacaklardaki kas-iskelet sisteminin sertliği ”bacak sertliği” olarak ifade edilir. Bu yay modelinde bacak yayı, zemin temas fazının ilk yarısında sıkışır ve zemin temas fazının ikinci yarısında uzar. Bacağın genel sertliği zeminle olan etkileşimin mekaniğini ve kinematiğini etkiler. Bacak sertlik düzeyi adım frekansı ve yer reaksiyon kuvvetini etkileyen temel unsurlardandır(Farley).
Biyolojik ekstremitelerin aksine koşu protezleri bacak sertliğini ayarlayamadığından atletlere dezavantaj sağlar(Morgenroth).Biyolojik bacaklar ile koşan bir atlet bacak kaslarının sertliğini ve koştuğu yüzeydeki herhangi bir değişikliğe göre ayağın yere temas edeceği açıyı ayarlayabilir. Ancak koşu protezlerinin sertliği ve şekli, belirli bir sporcu için belirli koşullar altında kullanıma özel olarak dizayn edildiğinden koşucuya takıldıktan sonra değiştirilemez. Kısa mesafe koşularında çıkış anında koşucu hız kazanmaya çalışırken bu dezavantaj olabilir.Diğer bir yönden kısa mesafe koşularında belirli bir sürate ulaşıldıktan sonra protezlerin biyolojik bacaklardan daha hafif olması protezli koşuculara avantaj sağlar.Kısa mesafe koşularında en önemli faktörlerden biri adım sıklığıdır. 100 m.koşularında ortalama bir atletin adım süresi 0.37 saniyedir. Son 5 dünya rekorunda adım süresi ortalaması 0.34 saniyeydi. Pistorius ise her bir adımını 0.28 saniyede atıyor. Bunun temel nedeni protezin biyolojik bacağa göre çok daha hafif olması. Bir bacağın ağırlığı yaklaşık 6 kg. iken koşu protezlerinin ağırlığı sadece 2.4 kg(Hassani).
Bununla birlikte biyolojik bacakla koşan uzun mesafe koşucularında zemindeki sertlik düzeyine göre bacak sertliğini ayarlayan merkezi sinir sistemi adım frekansını ve yere temas süresini gereken şekilde düzenleyebilirken protezlerde bu durum mümkün değildir.
Tabii ki protez ile koşu denildiğinde herkesin aklına Oscar Pistorius geliyor. Pistorius 2008 Olimpiyat Oyunlarına IAAF’ın ‘’bacak protezleri avantaj yaratıyor’’ gerekçesinden dolayı alınması engellendikten sonra CAS’a başvurarak ‘’tam tersine protezlerim takoz çıkışı anında dezavantaj sağlıyor’’ savunmasıyla olimpiyatlara katılma engeli kaldırılmış bir atlet. Yasağın kalkmasının ardından Olimpiyat eleme barajını aşarak 2012 Londra Olimpiyatların’da yarışmıştı ve Olimpiyatlarda yarışan ilk çift bacak protezli atlet ünvanını kazanmıştı. Pistorius aynı zamanda 2011 Dünya Atletizm Şampiyonasında 4×400 metrede Avusturalya takımında biyolojik bacaklı atletlerle yarışarak madalya kazanan ilk ampute atlet olmuştu.
Uluslararası Atletizm Federasyonları Birliği (IAAF) 2007 yılında Oscar Pistorius’un diz altı protezlerinin sağlıklı atletlere göre bir avantaj sağlayıp sağlamadığı ile ilgili bir çalışma yapmış ve çalışmasında Pistorius’un 400 metre koşusunda biyomekanik ve fizyolojik parametreleri, 400 m.dereceleri Pistorius’a yakın sağlıklı 5 atlet ile karşılaştırılmıştı. Testler sırasında sporcular maske ile koşmuş ve gaz değişimleri ölçülerek fizyolojik değerleri belirlenmiş ayrıca koşularda kuvvet platformları yardımıyla protezlerin zemine etki eden kuvvetleri ölçülmüştü. Çalışma sonunda Oscar Pistorius’un diğer atletlere göre %25 daha az enerji harcayarak koştuğu belirlenmişti (Brüggemann).
Spor bilimciler protezlerin insan bacağından daha hafif olduğunu ve daha hızlı adım atmayı sağladığını söylerken Ironman yarışını bitiren ilk ampute atlet Sarah Reinertsen protezlerle koşmanın avantaj sağladığını ‘’bir cihaz ve insan vücudunun uyumu biyolojik bir yapı kadar iyi olamaz’’ diyerek reddediyor. Reinertsen koşu sırasında her adımda bacağın bir rotasyon şeklinde hareket ettiğini ve bunun ekstra bir efora neden olduğunu söylüyor.
Spor bilimciler koşu protezlerinin etkisi konusunda henüz hem fikir değiller.Belki de koşu protezlerinin bir avantaj yaratıp yaratmadığı hiç bir zaman tam olarak anlaşılamayacak. Bir atletin protezler ile ulaştığı performans düzeyine protezlerinin etki oranını belirleyebilmek gerçekten zor. Şuan için bir yasak söz konusu değil ancak bazı çalışmalar avantaj sağladığı yönünde sonuçlar veriyor. Tabii ki bu noktada Oscar Pistorius’un azmi ve yeteneğini de görmezden gelmemek gerekli. Görünen o ki gelişen teknoloji ve ampute sporcuların yarışmasını kolaylaştırıcı ekipmanlar geliştirildikçe benzer tartışmalar yaşanmaya devam edecek.