Usain Bolt’un Adımlarının, Normal Bir İnsandan Farkı Ne?

Jamaikalı Usain Bolt, beyaz atleti ve siyah taytıyla 100 metre koşusunun son 50 metresine yaklaşırken yavaş çekimde ekranda belirdi. Her bir uzun adımı 274 santimetre uzunluğunda olan Bolt, öyle hızlı koşuyor ki vücudunun üst kısmı belli belirsiz bir biçimde yukarı ve aşağı hareket ediyor. Ayakları zemini hızlı bir biçimde yalayıp geçerken topukları yere değmiyor bile!

100 metre ve 200 metre dallarında dünya rekorunu elinde bulunduran Usain Bolt’un sağ bacağı, sol bacağından 1,27 santimetre daha kısa, bu yüzden asimetrik bir biçimde uzun adım atıyor. Bolt, eşit olmayan uzun adımlarına rağmen -ya da onların sayesinde- gelmiş geçmiş en hızlı kısa mesafe koşucusu. Öyle ki 100 ve 200 metre yarışlarında dünya rekorlarını elinde bulundurmakla kalmıyor, bu iki daldaki yarışlardan üç olimpiyat boyunca altın madalya kazanan tek atlet. Bolt’un eşi benzeri olmayan hızı, halen bilim adamları için tam olarak anlaşılamayan bir konu.

Haziran ayında, Southern Methodist Üniversitesi’nden, kısa mesafe koşusunun biyomekanikleri konusunda önde gelen uzmanlar, Bolt’un koşusu üzerine yaptıkları video analizinde beklenmedik bir şey buldular: Sağ bacağı, piste sol bacağından %13 daha fazla azami kuvvetle değiyor, ayrıca her adımında, sol bacağı sağ bacağından %14 daha fazla yerde kalıyordu. Sahip olduğumuz sınırlı bilgilerden hareketle, bu durum, eşit olmayan uzuvlarla atılan uzun adımların koşucuyu yavaşlatacağına dair genel kanının aksini gösteriyordu.

Bolt, son koşusu olacağını söylediği Londra Atletizm Şampiyonası’ndaki 100 metre ve 4x100 metre yarışlarına hazırlanırken, SMU ‘daki Locomotor Performance Laboratory’deki araştırma ekibi birçok soruyla baş başaydı. Bu sorulardan bazıları şunlardı: Uzun adımın “eşitliği” hızı etkiler miydi? En hızlı insan olan Bolt, bu düzensizliği optimum hale mi getirmişti? Gençliğinde daha dengeli adımlara sahipken, 100 metrede 9,58 saniyelik ve 200 metrede 19,19 saniyelik rekorları geçebilir miydi?

SMU laboratuvarının yöneticisi olan Peter Weyand, durumu “İşte milyon dolarlık soru bu.” şeklinde değerlendirdi.

Bir doktora araştırmacısı olan Andrew Udofa tarafından yönetilen SMU’nun Bolt hakkındaki araştırması henüz tamamlanmış değil ve asimetrik uzun adımların hız üzerindeki etkisi halen tam olarak anlaşılabilmiş değil. Çalışmadan elde edilen ilk bulgular, Almanya’nın Köln şehrinde biyomekanik üzerine yapılan uluslararası bir konferansta sunuldu. Weyand bu durum hakkında şöyle konuştu:

Bolt için dezavantaj yaratmaktan ziyade, eşit olmayan uzun adımın getirdiği sonuçlar aslında faydalı olabilir. Belki de Bolt, skolyozun etkilerini azaltmak maksadıyla zaman içinde bu ‘uzun adımlara’ alışmış olabilir. Otobiyografisine göre, sağlık durumu Bolt’un omurgasının sağa doğru eğrilmesine ve sağ bacağının diğer bacağından 1,27 cm daha kısa kalmasına sebep olmuş gibi gözüküyor.

Tüm Reklamları Kapat

Çoğu iyi kısa mesafe koşucuları nispeten eşit uzun adımlara sahipler. Fakat Bolt’un durumu bu genellemeyi altüst ediyor. Çalışmayı gerçekleştirirken ilk fikrimiz Bolt’un hızını optimize etmiş olabileceğiydi. Nitekim sahip olduğu asimetri buna işaret ediyor. Başka bir deyişle, asimetrik durumun düzelmesi onu hızlandırmayacak, aksine hızını düşürebilecektir. Eğer simetrik bir biçimde koşuyor olsaydı, bu onun için alışılmadık olurdu.

Memeli Anatomisi ile ilgili diğer içerikler ›

• Sezaryenle Doğum, Yenidoğan Bebeğin Mikrobiyotasını Şekillendiriyor!
• Usain Bolt’un Adımlarının, Normal Bir İnsandan Farkı Ne?
• Lacrimal Punctum: Göz Kapaklarınızda Bulunan Ufak Delik Ne İşe Yarar? Ağladığımızda Neden Burnumuz Akar?

Bolt’un en hızlı yarışlarını araştırmış olan, Finlandiya’daki Jyvaskyla Üniversitesi’nden egzersiz fizyoloğu Antti Mero, SMU’nun elde ettiği bulguların ilgisini uyandırdığını ifade ediyor:

Genelde sağ ve sol bacak arasında ufak farklar olması olağandır. Bu farklar genellikle %1 ile %3 arasında olur. Fakat Bolt’un sahip olduğu bu fark biraz daha fazla gözüküyor. Bununla beraber Bolt kendisi için ideal uzun adımlara sahip. Eğer koçu, onun koşu stilini değiştirecek olursa, bu onun için iyi olmayacaktır.

Biraz işin arka planından bahsedelim: Jamaikalı erkek ve kadınlar, Karayiplerde 2,8 milyon kişi bulunmasına rağmen, 2017 yılından önceki üç olimpiyatta 100 metrede kazanılabilecek 18 madalyanın 11’ini elde ettiler. Jamaikalı atletlerin başarılarına dair teoriler, hızlı kasılan kas liflerinin oranlarını, ünlü gençlik yetiştirme sistemlerini, 1920’lere uzanan halk sağlık kampanyalarını kapsıyor.

En basit haliyle hız, adım uzunluğu ile adım sıklığının çarpımından elde edilen sonuçtur. 196 santimetre boyunda olmasına rağmen Bolt, neredeyse diğer kısa boylu kısa mesafekoşucuları kadar hızlı bir şekilde ileri atılarak, fişek gibi yarışa başlıyor ve 100 metreyi tamamlamak için sadece 41 uzun adıma ihtiyaç duyuyor. Diğer iyi koşucular ise 43, 45 ve hatta 48 adıma gereksinim duyuyorlar.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

Hiçbir koşucu 100 metrenin tamamı boyunca hızlanamaz. Fakat Bolt, en hızlı haline 60 ila 70 metre arasında ulaştıktan sonra, hızını diğer koşuculardan daha etkin bir biçimde koruyup bitiş çizgisine yaklaşırken diğerlerinden daha az hız azaltıyor. Bir kısa mesafe koşusunun galibi, sonlara doğru en hızlı hızlanabilen değil, yavaşlamamayı başarabilendir.

Önceleri en hızlı koşucuların, bacaklarını yavaş koşuculara göre daha hızlı ileri atıp, yere basma ve kaldırma sırasında yeniden konumlandırarak en yüksek hıza ulaştıkları yaygın olarak kabul edilirdi. 2000 yılında yapılan bir araştırmada Harvard Üniversitesi’nden bir grupla çalışan Weyand, aslında iyi koşucuların bacaklarını havada gözle görülür bir biçimde daha seri olarak ileri atmadıklarını tespit etti. Bunun yerine vücut ağırlıklarını kullanıp daha kısa bir süre için yere diğerlerinden daha kuvvetli bir biçimde güç uygulayarak en yüksek hızı elde ediyorlardı.

Olimpik seviyedeki koşucular için, yere uyguladıkları azami kuvvet, kendi ağırlıklarının 5 katına eşit olabilir ki bu da onların bir sonraki uzun adımı için itici güç görevi görür. Bolt için konuşmak gerekirse, bu azami güç 450 kilogramın üzerinde!

Azami darbe kuvveti, yere temas ettikten sonraki 30 milisaniye içinde elde ediliyor. Bu an, ileri atılmak için en kritik anlardan biri. Zemine uygulanan daha az güç, havaya doğru daha az geri tepme anlamına geliyor. SMU laboratuvarında çalışan fizikçilerden Laurance Ryan bu kısacık süreye “galibiyet için gereken 30 milisaniye” diyor. Weyand da bu durumu şöyle açıklıyor:

O kısa süredeki performansınıza göre ya madalyayı kazanırsınız ya da tozu yutarsınız.

Vücut ağırlıklarının üç katı kuvvetle zemine değen ve bunu 42 kilometre boyunca yaklaşık 25.000 kere her adımda tekrar etmek zorunda olan maraton koşucularının aksine, kısa mesafe koşucularının 100 metreden sonraki dayanıklılık ve güç tasarrufu ile ilgileri yoktur. Maraton koşucuları, iki tekerlekli bir Prius (Ç.N: Toyota’nın doğa dostu oluşuyla ve az yakmasıyla ünlü bir hibrit araba modeli) arabanın iki ayaklı eş değeridirler. Kısa mesafe koşucuları ise en seri biçimde 0’dan 100’e çıkmaya çalışan yarış arabaları gibidirler. Kısa mesafede maksimum hızı ve gücü elde etmek için çaba sarf ederler.

SMU laboratuvarının 2014 yılında yaptığı iki çalışmadan elde ettiği sonuçlara göre, iyi kısa mesafe koşucuları, bacakları sanki yaylı bir bastonmuş gibi pasif bir şekilde yere inip sonrasında havaya doğru fırlamıyorlar. Bunun yerine, öndeki dizlerini kaldırıp ardından ayak bileklerini bükmeden ayaklarını yere basıyorlar. Temelde, yaptıkları şey yüksek bir hızla ilerleyip ani bir durmayla sonuçlanan yumruk atmaya benziyor. Fizikçi Ryan bu konuda şöyle diyor:

Tıpkı bir bilyeli rulmanın yere çarpması gibi.

Bolt gibi kısa mesafe koşucuları, yere tam ayak parmaklarının kökünün arkası değecek biçimde ve yer ile yaklaşık 6 derecelik bir açı oluşturacak şekilde inerler. Alt bacak, koşucunun sahip olduğu 16 G‘lik bir gücü absorbe ederek onu aniden yavaşlatır. Topukları yere sadece saniyenin %2‘si kadar süre boyunca değer ki bu da 2,5 santimetre gibi bir mesafeye denktir. Her uzun adımda yerde geçirilen süre saniyenin yaklaşık %9’u kadardır. Weyand şöyle diyor:

Tıpkı birer makine gibiler. İşleyişleri onlar kadar kusursuz.

SMU’daki araştırmacılar, 6 ay önce çalışmalarına başladıklarında Bolt’un bir bacağının diğerinden uzun olduğunu bilmiyorlardı. “İki kütleli model (two-mass model)” adını verdikleri, hareket bazlı yeni bir teknikle testlerini sürdüren ekip, bu sayede yere uygulanan gücü tespit edebiliyordu. Bu model, laboratuvarda özel olarak hazırlanmış koşu bantları yerine yarışların hızlı çekim kayıtlarını kullanmaktaydı. Baş araştırmacı olan Udofa, Bolt tarafından atılmış 20 adımı ve diğer 3 iyi 100 metre kısa mesafe koşucusunun adımlarını, 2011’de Monako’da düzenlenen bir yarışın kayıtlarını kullanarak inceledi.

Bolt sağ bacağıyla yere yaklaşık olarak 490 kilogramlık bir azami kuvvetle, sol bacağıyla ise 430 kilogramlık bir azami kuvvetle iniyordu. Bu durum, kısa olan sağ bacağının yere düşme süresinin biraz daha fazla olmasından kaynaklanıyordu. Artan düşüş süresi, söz konusu adım için daha yüksek hız anlamı taşıyordu. Weyand’ın bu konudaki yorumu şu şekilde:

Mantıken şöyle düşünürsünüz; iki bacak da mümkün olduğunca kuvvet vermelidir. Fakat biri aynı miktarda kuvvet sağlamıyor, daha fazla sağlasaydı Bolt daha hızlı koşardı. Fakat bu üstünkörü mantık, durumu tam olarak açıklığa kavuşturmuyor. Bolt’un uğradığı adaptasyon, her adımda sol ayağının az da olsa yerde daha uzun bir süre geçirmesine sebep oluyor, sol ayağı saniyenin ‰97’si kadar yerde kalırken, sağ ayağı saniyenin ‰85’i kadar yerde kalıyor. Bu durum, ona sol ayağının daha fazla kuvvetle yerden kalkabilmesi için biraz daha fazla zaman tanıyor.

ABD’nin önde gelen biyomekanik araştırmacılarından biri olan Ralph Mann, Bolt’un eşit olmayan uzun adımlarında, dörtnala gitmeye benzer bir durum tespit edilebildiğini söylüyor. Mann %13-%14’lük asimetri oranını şaşkınlık verici buluyor. ABD’de bulunan Track and Field organizasyonuyla yaptığı danışmanlık çalışmasında bu oran iyi koşucularda genellikle %0 ila %7 arasında tespit edilmişti. 1972 Münih Olimpiyatları’nda 400 m engelli yarışlarında gümüş madalya kazanmış olan Mann ayrıca şunları ekliyor:

Bu oran oldukça büyük, böyle büyük bir orana sahip olan kişide fiziksel bir anormallik, bir aksama bekliyorsunuz. Ancak bu durumda, ’zayıf bacağın’ güçlendirilmesiyle birlikte, Bolt’un önünde daha iyi bir performans göstermesini engelleyecek hiçbir neden göremiyorum.

Görünüşe göre SMU’nun yaptığı araştırmayı ilginç bulmayan tek bir kişi var. Usain Bolt’un temsilcisi olan Ricky Simms’in bir e-postada belirttiği üzere bu kişi Bolt’un ta kendisi:

O, böyle şeylerle bilimsel olarak ilgilenecek biri değil.

Üniversitede biyomekanik bölümünü bitirmiş bir İrlandalı olan Simms, araştırmanın aydınlatıcı olduğunu, Bolt’un sırt ve bacak sakatlıklarını belirterek, sağlıklı kalmak için düzenli tedaviye ihtiyacı olduğunu söyledi ve ekledi:

Monako’da 9,95 koşmadan önce, 2017’deki ilk iki yarışta 10 saniyenin altında koşamamıştı. Araştırmacıların hangi yarışı analiz ettiklerine ve o zaman hangi kasların veya eklemlerin gergin olduğuna göre farklı sonuçlar elde edileceğini düşünüyorum.

SMU’daki araştırmacılar, Bolt emekli olduktan kısa bir süre sonra, koşu bantları üzerinde direkt olarak testler yapabilmek için onu laboratuvarlarını ziyaret etmeye ikna edebileceklerini umuyorlar. Çalışmanın başında bulunan Udofa şöyle diyor:

İnsanlar bilim için bedenlerini bağışlıyorlar. O da performansını bağışlayabilir.