İNSANIN SINIRLARI
Aslında insanın fizyolojik sınırları demek daha doğru. Çünkü insan çok boyutlu bir varlık ve öteki boyutlarında ufuklar daha açık. Fizyolojik boyutlarını ortaya çıkaran spordaysa türümüz, doğal sınırlarına yaklaşıyor gibi. Ancak, uluslararası karşılaşmalar, özellikle de olimpiyatlar artık sporculardan çok ülkelerin madalya sayısıyla ölçtükleri bir prestij yarışı haline geldiğinden, bu sınırları zorlamak, ötesine geçmek için büyük bütçeli bilimsel araştırmalar sürdürülüyor. Sonuçta sporcular, dürüstlükle hilenin kolayca ayırdedilemediği bir gri bölgede performanslarını ortaya koyuyorlar. Atina Olimpiyatları'nın, insan sınırları üzerinde uyandırdığı ilgi, bir sonraki olimpiyata kadar sönmeden, insan performansı, bunları artırmanın dürüst ve hileli yollarını konu alan bilimsel makalelerden bir derleme sunalım istedik.
BTD
AFRİKA'NIN SIRLARI
çocukları da Danimarkalı yaşıtlarından daha hareket­li değillerdi. Belki Kenyalıların yorgunluğa daha faz­la dayanıklı olmaları, bir ipucu sağlayabilirdi. Oksi­jensiz kalmış, yorgun kaslarca üretilen laktat adlı madde, kanlarında daha yavaş toplanıyordu. Dolayı­sıyla Kenyalılar, aynı miktarda oksijen soluyarak Av­rupalılardan %10 daha fazla koşabiliyorlardı. Bu da sorunun çözülmesine yardımcı oldu. Nasıl ki aerodi­namik tasarımlı bir spor arabanın yakıt verimi daha fazla oluyorsa, Kenyalı spocuların "tasarımı "da ken­dilerine aynı yakıt verimliliğini sağlıyor. Geçtiğimiz aylarda bir BBC televizyon belgeseli Kalenjin halkını şöyle betimlemiş: "Kuş bacağını andıran bacakları var. Çok uzun, çok çok İnce çıtalar adeta. Bunlar üze­rinde yaylana yaylana, kayar gibi gidiyorlar"
Saltin'in ekibi bu tarifin daha ince bir ölçüsünü almış. Danimarkalılarınkine kıyasla Kenyalıların bal­dırlarında 400 gram daha az et bulunuyor. Bir ağır­lık, kütleçekimi merkezinden ne kadar uzaksa, onu hareket ettirmek için daha fazla enerji gerekir.
Saltin'in ekibi, koşucularda bileğe takılan 50 gramlık bir ağırlığın, oksijen tüketimini %1 oranında artıracağını hesaplamış. Bu durumda Kenyalıların in­ce baldırları, kilometre başına %8 enerji tasarrufu sağlıyor.
Ancak Saltin'in bulguları, ince bacaklar ve sağla­dığı avantajlardan ibaret değil. Kenyalı koşucuların is­kelet kaslarında yüksek laktat döngüsüne karşılık dü­şük laktat üretimini sağlayan bir enzim görece yoğun. Saltin'e göre bu, yağ asitlerini oksitleyecek olağanüs­tü yüksek bir kapasite yaratıyor, böylece de kasların biyokimyasal tepkimelerinden daha fazla enerji sağla­nabiliyor. Yoğun antrenmanlar, vücudun biyokimyası­nı değiştirdiğinden Saltin, gözlediği enzim düzeyleri­nin çalışmaktan mı kaynaklandığı, yoksa genetik kö­kenli mi olduğu konusunda kesin birşey söyleyemi­yor; ancak, "kalıtımsal olduğunu sanıyorum" diyor.
Avustralya'daki Sydney Üniversitesi'nden egzersiz fizyoloğu Adele Wilson başkanlığındaki bir ekibin Gü­ney Afrikalı siyah atletler üzerinde yaptığı deneylerin sonuçları da Kopenhag grubunun bulgularıyla örtüşü-yor. Deneylerde, koşu performansları Kenyalılarınkini andıran Güney Afrikalı siyah atletler beyaz koşucular­la karşılaştırılmışlar. Her iki grubun da VO2 max de­ğerleri aynı çıkmış. Yani maksimum efor sırasında dakikada vücut ağırlığının her kilosu için aynı oksijen miktarını kullandıkları belirlenmiş. Ancak, siyah koşu­cuların oksijeni daha verimli biçimde tükettikleri gö­rülmüş. Siyah koşucular maksimum hızda dönen bir
koşu bandı üzerinde beyazların iki katı süreyle kala­bilmişler. Kenyalılarda olduğu gibi Güney Afrikalı si­yahların da daha az laktat biriktirdikleri ve kasların­daki enzim düzeylerinin yüksek olduğu ortaya çıkmış.
Doğu Afrikalılar uzun mesafe koşularında başı çekerken, Batı Afrika kökenliler de kısa mesafeler­de kendilerini gösteriyorlar. Batı Afrikalılar üzerinde fazla deney yapılmamış, ama avantajları konusunda bazı olgusal kanıtlar var. ABD'li siyahların çoğunlu­ğunun da mensup bulunduğu Batı Afrika kökenli at­letler, 100-metre kategorisinde yapılan son 500 ya­rışın, altısı dışında hepsini kazanmışlar.
Son çalışmalar, Batı Afrikalı atletlerin beyazlara kıyasla daha yoğun kemiklere, daha az-vücut yağına, daha dar kalçalara sahip olduklarını, uzun bacakları­nın üst kısımlarının daha kalın, baldırlarının daha in­ce olduğunu göstermiş.
Batı ve Doğu Afrikalılar arasındaki farklarsa da­ha da ilginç. Ünlü Kenyalı koşucular küçük yapılı, in­ce ve 50-60 kilo ağırlıkta olurken, Batı Afrikalı at­letler daha uzun ve 30 kg kadar daha ağır oluyorlar.
Aradaki farklılıklar yalnızca vücut biçimlerinde değil. Afrikanın iki yakasındaki atletlerin hakim kas liflerinin tipleri arasında da farklılıklar var.
Bilimadamları, büzüşme hızlarına göre kasları iki ana gruba ayırıyorlar. Tip 1 ya da "yavaş seyiren" kaslar ve Tip II, hızlı seyiren kaslar. Bu sonuncusu da yine kendi içinde ikiye ayrılıyor. Tip lla diye ad­landırılan, hızlı ve yavaş seyirenler arasında bir orta durak olan kas tipiyle, süperhızlı seyiren Tip llb kas­lar. Mukavemet koşucuları genellikle daha yoğun kıl­cal damar ağlarına ve çok daha fazla sayıda mito-kondriye sahip olan Tip I kas liflerine sahip oluyor­lar. Kısa mesafe koşucularının kaslarıysa genellikle Tip II grubundan. Bunlar çok miktarda şeker ve ok­sijen eksikliğinde bunları yakan bol miktarda enzim içeriyorlar.
1980'lerde Kanada'daki Lava! Üniversitesi'nden Claude Bouchard'ın ekibi, Fransız kökenli beyaz Ka­nadalılarla, Batı Afrikalı Öğrencilerin üst bacak kasla­rından iğneyle biyopsi örnekleri almış. Afrikalıların kaslarındaki hızlı seyiren lif oranı %67,5 olurken, bu oran Kanadalı fransızlarda %59 olarak belirlenmiş.
Saltin'e göre mukavemet koşucularındaki kasla­rın %90 ya da daha yukarısı yavaş seyiren liflerden oluşuyor.
Holden. C., Peering Under the Hood of Africa's Runners, Science 30 Eylül 2004
Kısaltılmış çeviri: Raşit Gürdilek
1968 yılında Mexico City'dekİ Olimpiyat Oyunla-rı'nda Kip Keino adlı Kenyalı bir atlet Batılı rakiple­rine fark atıp, üstelik bir de dünya rekoru kırıp 1500 metrede altın madalyayı alarak herkesi şaşırtmıştı.
Artık kimse şaşırmıyor. Herkes biliyor ki orta ve uzun mesafelerde madalyalar Kenyalıların. Günümüz­de 3000 metre steeple pist koşusuyla 15, 20 ve 25 kilometre yol yarışlarında, yarı-maraton ve maratonda dünya rekorları Kenyalıların. Kenyalı kadın atletlerin de erkeklerden geri kalır tarafları yok. Onlar da ma­ratonun ve uzun yol koşularının rakipsiz favorileri.
Kenyalı atletlerin madalya tutkularının yanısıra bir başka özellikleri de var: Büyük çoğunluğu, Ken­ya'nın ünlü Rİft (fay) Vadisi'nin küçük bir bölgesinde yaşayan ve Kalenjin diye adlandırılan bir kabileler topluluğundan geliyorlar.
Kenyalıların bu başarısının sırrı, tahmin edilebile­ceği gibi pek çok ülkenin araştırmacılarını uzun süre meşgul etti. Kuramlar geliştirildi. Acaba yüksek irti­fa mı ciğerleri büyütüp etkili oksijen kullanımını sağ­lıyordu? Bu insanların mısır ağırlıklı diyetlerinin bir rolü olabilir miydi? Çocuklar okula koşarak gittikleri için mi dayanıklı atletler haline geliyorlardı? Belki de başarının bu etnik ve folklorik özelliklerle bir ilgisi yoktu ve Kenyalı atletler başkalarının dayanamayaca­ğı kadar ağır bir antrenman programıyla yarışlara ha­zırlanıyorlardı.
Bu arada başka bir grup araştırmacı da benzer sorularla bir başka Afrika sırrını aydınlatmaya çalışı­yorlardı. Neden ataları kıtanın öteki yakasından, Ba­tı Afrika'dan gelen sporcular dünyanın en iyi hız ko­şucuları oluyorlardı?
Kenyalılar efsanesinin sırrının çözülmesine, Dani-marka'daki Kopenhag Kas Araştırmaları Merkezi'nin İsveçli yöneticisi Bengt Satlin öncülük etti. 199O'lı yıllarda Satlin'in ekibi, Kenyalı ve İskandinavyalı ko­şucuların fizyolojik yapılarını ve her iki taraftan spo­ra yeni başlayan acemi koşucuların "eğitilebilirlik" derecelerini karşılaştırmaya başladı. Aradan 10 yıl geçtiğinde Kenyalıların direnç gerektiren koşulardaki üstünlüğünü açıklamak üzere geliştirilen popüler ku­ramlar birer birer çökmeye başladı Bilmecenin anah­tarı coğrafi yükseklikte yatmıyordu. Çünkü Kenyalı­larla İskandinavların oksijen tüketme kapasiteleri arasında bir farklılık görülmüyordu. Kenyalıların di­yetleri de gerekli bazı amino asitler, vitaminler ve hatta yağ açısından oldukça zayıftı. Okula koşma hi­potezi de ayakta kalamadı. Çünkü artık Kenyalı okul
CİNSİYETLER ARASI FARK KAPANA
Geçtiğimiz sene İngiliz atlet Paula Radcliffe, Londra Maratonunu 135 daki­kadan daha kısa bîr sürede bitirip, yine kendine ait oları 2002 yılındaki rekoru 2 dakikayla aştığında, senelerdir akılları kurcalayan soru yeniden gündeme geldi: "Kadınlar performanslarını, bir gün er­keklerle aynı parkurlarda yarışabilecek kadar hızlı mı geliştirebiliyorlar?'!
Uzmanlarsa, "doğal kadın anatomisi" nedeniyle, söz konusu güne ulaşmanın çok zor olacağını belirtiyorlar. Kadınla­rın spor dallarının tümündekİ toplam performansının, erkeklerin %90'ına ulaş­masına karşın, cinsiyetler arasındaki performans farkı artık neredeyse plato seviyesine erişmiş durumda. Kadınlara ait dünya rekorlarının kayıtları da, son senelerde oldukça durağan seyrediyor.
Bu plato seviyesi, bundan 12 sene öncesine kadar belirgin değildi. Öyle ki, 1920-1990 yılları arasında yapılan atle­tizm yarışlarına ve uzun mesafe mara­tonlarına bakıldığında, kısa mesafe ko­şularında kadınların bitirme sürelerinin erkeklere oranla iki kat daha hızla iyileş­tiği görülebiliyordu. Maraton yarışların-daki farksa, çok daha büyük bir hızla ka­panıyordu. Bu sonuçlara bakılarak, 2050 yılına ulaşıldığında, bütün spor dalları için kadınlar ve erkekler arasında performans farkı kalmayacağı ve sonuç­ta kadın rekortmenlerin erkek rekort-
menlerden çok daha iyi derecelere sahip olacağı düşünülüyordu.
Ancak, bu varsayımlar yapılırken, er­keklerin genetik ve hormonal Özellikleri göz ardı edilmişti. Vücutlarında bulunan ve asla yasaklanamayacak doğal bir güç­lendirici olan testosteron hormonuna ek olarak, dakikada kullanabilecekleri mak­simum oksijen kapasitesinin de kadın­lardan %35 oranında daha fazla oluşu, erkekler için her zaman "var olacak" avantajlar. Testosteronun kas gelişimi üzerindeki et­kisinin yanında kırmızı kan hücrelerinin sayısında artışa da neden olması, er­keklerin kan dolaşımında kadınlardan yaklaşık %10 oranında daha fazla oksi­jen taşınmasıyla sonuçlanı­yor. Ancak, kan çekimi tekniğiyle kan hücreleri­nin sayısı eşitlenen kadın­lar ve erkekler arasında yapılan egzersiz deneyle­rinde, erkeklerin maksi­mum oksijen kullanımı ka­pasitesinin yine de kadın­lardan daha yüksek oldu­ğu kaydediliyor. Bu da, ok­sijen kullanım kapasitesin­de kan hücrelerinin sayısı­nın çokluğuna ek olarak,
kas yapısı gibi başka etkenlerin de rol oynadığını gösteriyor. Erkeklerin vücut­larında daha fazla kas doku bulunduğu ve kalplerinin de vücut boyutlarına oranla kadınlardan daha büyük olduğu biliniyor. Yani, bir kadının kalbi, bir er­keğin kalbi kadar kan pompalayabilmek için çok daha fazla yorulmak zorunda. Tüm bunlara bağlı olarak, oksijen yeter­siz olduğu anda devreye giren enerji üretim mekanizması da (anaerobik ka­pasite) erkeklerde daha et­kin. Bu da, sürat koşuların­da erkekler için çok büyük bir avantaj sağlıyor. Çünkü, sürat koşularındaki ani ve güçlü çıkışları yapmak için gerekli olan enerji oksijensiz olarak üretiliyor. Daha fazla kas da, oksijensiz koşullarda enerji üretiminin en önemli İki bileşeni olan fosfokreatin ve glukozun vücutta daha fazla olması anlamına geli­yor. Dayanıklılık koşuların-daysa, tersi olarak oksijen kullanımı (aerobik kapasite) önemli. Sonuçta, hem oksi­jenli (aerobik) hem de oksi­jensiz (anaerobik) enerji üre­timinde, erkek fizyolojisi açık farkla kadınlardan ön­de.
ANİ ÖLÜMLERİ ENGELLEME
Domenico Fioravanti, Sydney Olimpiyatlarında iki altın madalya kazanmış bir yüzücü. Ancak bu yıl Ati­na'da yarışmacı olarak değil televizyon yorumcusu olarak bulunuyor. Bu onun seçimi değil elbette; İtal­yan yasalarının bir yaptırımı. Çünkü, Ocak ayında 27 yaşındaki İtalyan sporcuya bir kalp hastalığı olan hi-pertrofik kardiyomiyopati (HCM) tanısı konmuş. Bu yüzden, İtalya'da rekabete dayalı sporlar yapması ya­sak. Fioravanti'nin hastalığı Haziran 2003'de Kame-run'lu futbolcu Marc-Vivien Foe ve Ocak 2004'te Ma­car futbolcu Miklos Feher'in sahada kameralar önün­de aniden ölümüne neden olan hastalıkla aynı.
HCM, kalp karıncıkları duvarlarının kalınlaştığı bir kalp kası hastalığı. Bunun nedeni kalp kası hücre­lerinin büyümesi. Kalıtsal yönü de olan HCM'ye genei-de kalbin kasılmasından sorumlu proteinleri yapan genlerdeki anormallikler neden oluyor. Mutasyona uğradıklarında kardiyomiyopatiye neden olan yakla­şık 20 gen belirlenmiş. Bu genlerdeki mutasyonlar, kalp kası hücrelerini, dolayısıyla kasın yapısını, boyu­tunu ve fonksiyonunu etkiliyor. Kaslar kalınlaştıkça kalp düzensiz atmaya başlayabiliyor ve tümüyle dur-
ma tehlikesi olabiliyor. Ancak bu genetik mutasyonla-rın ani ölüm riskini nasıl etkilediği henüz netlik ka­zanmış değil. HCM, 30 yaşın altındaki bireylerde ani ölümlerin başlıca nedenlerinden. Dünya nüfusunun yaklaşık % 0,1 - 0,2'sinde HCM bulunuyor. Aşırı eg­zersiz ve zorlamanınsa bu durumdaki insanlarda ani ölümü tetiklediği düşünülüyor.
HCM tanısı görüntüleme teknikleriyle konulabili­yor. Tedavisiyse ortaya çıkan sorunların ve belirtilerin ilerlemesini önlemeye ve ani ölüm riskini azaltmaya yönelik. Bu tedavilerde ilaçlar ve geçici kalp pilleri
kullanılıyor ya da ameliyata başvurulabiliyor. Bazense hastalara yalnızca yaşam tarzlarını değiştirmeleri öne­riliyor. Ancak, herhangi bir hastanın ani Ölüm riskini tahmin etmek hâlâ zor. Görünüşte durumu hafif olma­sına karşın, Fioravanti'nin engellenmesi de bu ger­çekten kaynaklanıyor. Fioravanti'ye HCM tanısı koyan kardiyologa göre, Fioravanti için, aktif spor yaparken bile ani ölüm düşük bir olasılık. Ancak İtalya'da has­talığın yalnızca doğrulanması bile, kişiye rekabete da­yalı sporların yasaklanması anlamına geliyor. Çünkü, henüz ani ölüm riskini belirleyebilecek testler gelişti­rilmiş değil.
Benzersiz bir şekilde yalnızca İtalya'da atletlerin herhangi bir rekabete dayalı müsabakada yer alma­dan önce yıllık sağlık sertifikası almaları gerekiyor. Bu değerlendirmenin bir parçası olarak sporculardan elektrokardiyogram (EKG) isteniyor ve aile geçmişle­ri sorgulanıyor. Eğer hastalık şüphesi varsa, bu sefer ekokardiyogram (EKO) yapılıyor. Yapılan EKO, kalp odacıklarının boyutları ve kalp kaslarının kalınlığı hakkında bilgi veriyor. Bunlarda bir anormallik görü­lürse ve sözkonusu spor bilardo ya da okçuluk gibi
Normal kalp
Hipertrofik kardiyomiyopati
BİLİM ve TEKNİK.
Eylül 2004
BİLECEK Mİ?
1952 ve 1996 yılları arasında yapılan ve kadınlarla erkeklerin eşit koşullar al­tında yarıştığı atletizm olimpiyatlarının sonuçları karşılaştırıldığında, cinsiyetler arasındaki farkın 80'li yıllarda %11 civa­rındayken, 90'lı yıllarda da %12'ye yüksel­diği görülüyor. Bu da, son yıllarda cinsi­yetler arası farkta bir platoya erişildiğini düşündürüyor. Günümüze daha yakın ta­rihlere gelindiğindeyse, maraton koşuları dışındaki diğer 7 koşu yarışı türünde, hu farkın az da olsa artış gösterdiği göze çar­pıyor. Maraton yarışlarındaki farksa, Radcliffe'ye ait yeni dünya rekoru saye­sinde %11,9'dan %8,4'e düşmüş durum­da. Bu nedenle araştırmacılar, son 20 yıl içerisinde cinsiyetler arasındaki farkın, as­lında artmakta olduğunu öne sürüyorlar.
Özellikle 70'li ve 80'li yıllarda bayan­lar kategorisindeki rekorların büyük ço­ğunluğuna ilaç kullanımı nedeniyle gölge düşmesi de, bu farkın artmasında büyük bir etken. Bayanların maraton koşuların­da elde ettikleri yüksek performans nede­niyle yapılarının erkeklerden daha daya­nıklı olduğunun düşünülmesine de, ka­dınların oksijen kullanım kapasitesinin erkeklerden daha düşük olduğunu hatır­latan uzmanlarca karşı çıkılıyor. Fizyolog­ların görüşüne göre, daha minyon ve ince bir vücut yapısı dayanıklılık için bir avan­taj sayılmasına karşın, vücut büyüklüğün­deki fark kontrol edildiği sürece, erkekler
yine de kadınlardan %10 oranında daha hızlı koşuyor.
Araştırmacılar, şimdi 2003 yılına ait dereceleri gözden geçiriyorlar ve yeni olimpiyatlardan gelecek sonuçları bekli­yorlar. Listeye mutlaka yeni rekorlar ekle­necek. Ancak, rekor kırmanın bedeli gün geçtikçe artıyor ve İnsan bedeninin ger­çek sınırlarına ulaşılmasına belki de çok
az kaldı. Ancak şimdilik, 1970'li 80'li yıl­larda dünya rekorlarına İmza atan Nor­veçli bayan atlet Grete Waitz'in de söyle­diği gibi, "kadınlar, kadın olmaya devam ettikleri sürece atletizmde erkeklere üs­tün çıkmaları çok zor görünüyor".
Holden, C. "An Everlasting Gender Gap?" Science, 30 Haziran 2004
Deniz Candaş
düşük riskli olarak kabul edilmiyorsa, atlet otomatik olarak diskalifiye ediliyor. Eğer atlet sistemden sız­mayı başarır ve spora devam ederek oyun sırasında ölürse, sağlık sertifikasını imzalayan doktor, durum­dan sorumlu tutulabiliyor.
Sistemin kusurları elbette var. Örneğin, kullanı­lan görüntüleme yöntemlerinin yine ani ölümle so-nuçlanabilen başka kardiyomiyopati türlerini belirle­mede yetersiz kaldığı saptanmış. Öte yandan, Fiora-vanti gibi büyük olasılıkla güvenli bir biçimde yüzme­ye devam edebilecek sporculara yasak getirmek de çok mantıklı değil. Ama yine de, İtalyan sporcular arasındaki ani ölüm oranları giderek düşüyor.
HCM tanısının genelde kesinlik kazanmaması da ayrı bir sorun. Bunun bir nedeni, egzersizin bir atle­tin kalp kaslarında zararsız değişikliklere neden ola­bilmesi ve bunun da yanlışlıkla HCM belirtisi zanne­dilmesi. Bu karışıklık, kardiyomiyopatiyle bağlantılı bulunan 200 kadar mutasyonu belirleyebilecek bir genetik testin geliştirilmesiyle engellenebilir. Ancak, Avrupa ve ABD'de HCM için yapılan genetik testler şimdiye kadar yalnızca HCM olma riski çok yüksek olan bireylere ve yalnızca araştırma programlarının himayesinde uygulanmış. İlk ticari testse bu Mayıs
nulmuş olsa bile, ilgili bir kanun olmadığından, hem karar verici merciler, hem de sporcular bir ikilime düşüyor. Amerikan Kalp Vakfıysa, farklı durumlarda­ki insanlar için farklı sporların tehlikesini değerlen­dirmiş. Örneğin yüzme HCM hastaları için büyük öl­çüde izin verilen sporlar arasında yer alıyor; ancak, olimpik düzeydeki atletler için durum farklı elbette. Yine de, bu çalışmaya katkıda bulunan bir bilimada-mı, spora devam edip etmeme kararının HCM'li bir kişinin kendisine bırakılmaması gerektiği görüşünde. Çünkü yaptığı araştırmaya göre, bir sporla uğraşır­ken yaşamını yitiren HCM hastalarının yaş ortalama­sı yalnızca 17.
Çeşitli ülkeler etik olgularla savaşırken bilim iler­lemeye devam ediyor. Eğer genetik testler daha ikna edici olur ve tetkikler daha ucuzlarsa, risk belirleme şansı daha fazla olacak. Ancak Fioravanti için bu çok uzak bir umut. Bu yüzden, bu yılki Olimpiyatların ka­panış töreninden sonra, antrenör olarak yeni kariye­rine başlamayı planlıyor. İtalya'da yaşadığı sürece profesyonel yüzücülüğü bırakmaktan başka şansı da yok zaten.
Meltem Yenal Coşkun
Kaynak: Spinney L, ''Heart Stopping Action", Nature, 5 Ağustos
ayında ABD'de satışa sunulmuş. Harvard Tıp Okulun­da geliştirilen bu test, sekiz gendeki mutasyonları saptamaya dayanıyor ve tasarımcılarına göre HCM olgularının % 75'ni açıklıyor. Ancak, bazı bilim adamlarının teşhis için kullanılan bu testle ilgili cid­di şüpheleri var. Çünkü bu test yalnızca HCM'yle bağ­lantısı bilinen genlerin % 25'ini hiçe saymakla kalmı-yor, ayni zamanda henüz keşfedilmemiş olan mutas­yonları da göz ardı etmiş oluyor.
ABD'de de HCM'Ii sporcularla ilgili sıkıntı yaşa­yan ülkelerden. Sporcuya kesin bir HCM teşhisi ko-
Eylül 2004 5 BİLİM ve TEKNİK
MADALYA YOLl
Atletler performanslarını artırmak, sürekli daha iyiye doğru gidebilmek için çalışma tempolarını ve sürelerini artırırlar. Ancak bunu yaparken bazen bedenlerini o kadar zorlarlar ki her şey ters teper. Başarıya ulaşmak için yapılan aralıksız çalışmalar, bedeninin tehlike sinyalleri vermesine neden olur.
Duruma iyi bir örnek, 2002'de İn­giltere Ulusal kürek şampiyonluğu ya­şamış, başarılı bir sporcu. Ancak, Olimpiyat denemeleri yaklaştığında, soğuk algınlıkları, eklem ağrıları ve halsizlik şikayetleriyle performansı büyük bir düşüşe geçmiş. Önemsiz gi­bi görünen enfeksiyonlar bir türlü geçmek bilmemiş ve fazladan yapılan antrenmanlar sorunları daha da kötü-leştirmiş. Sonuçta bu sporcu şu anda ne yazık ki Atina'da değil.
Deneyimli spor doktorlarına göre bu durumun nedeni, ipuçları daha ye­ni yeni ortaya çıkmakta olan UPS, ya­ni açıklanmayan düşük performans sendromu. Sendroma yakalanan atlet­ler, bir dinlenme sürecinin ardından genelde kendilerini toparlasalar da, büyük yarışlar için yaptıkları hazırlık altüst olabiliyor. Tüm sporcular ara­sında özellikle kürekçiler bu sendro­ma daha kolay yakalanıyorlar gibi gö­rünüyor. Kürekçiler tipik olarak hafta­da 5 ya da 6 gün olmak üzere, günde iki kez çalışma yapıyorlar. Büyük ya­rışlar yaklaştığındaysa, genelde bir iki hafta boyunca bedenlerine normalden daha fazla yüklenerek, limitlerinin üzerine çıkmaya çalışıyorlar. Bu aşırı yüklenme aletleri kısa dönemde çok yorup, tüketiyor; ancak, uzun dönem­de yarış performanslarının artmasını sağlıyor. Ancak, kimi zaman işe yara­yan bu strateji, aşırı yüklenme sendro­mu olarak da bilinen UPS'yle de so­nuçlanabiliyor. Çok çalışmakla, aşırı yüklenmek arasındaki İnce çizgi deni­lebilir.
Sözkonusu kürekçi de, geçtiğimiz yaz formundaki düşüş üzerine daha fazla çalışması gerektiğini düşünerek antrenmanlarını artırmış. Ancak, de­vam eden enfeksiyonlar ve artan aşırı
halsizlik durumu, antrenmanlarını ar­tırmak yerine daha da azaltmaya zor­lamış onu. Bu belirtiler, uyku ve ruh­sal durumdaki bozukluklar, iştah kay­bı, yaraların yavaş iyileşmesi ve mide-bağırsak rahatsızlıklarıyla birlikte UPS'nin tipik belirtileri. Eğer bir atle­tin performansı iki haftalık göreli bir dinlenmenin ardından düzelmiyorsa genelde UPS tanısı konuluyor.
UPS'nin atletlerde görülme sıklığı belki çok fazla ama yaygınlığını tah­min etmek biraz zor. Çünkü, çok az atlet böyle bir durumda olduğunu baş­kalarına anlatıyor. Performanslarında-ki düşüklüklerden ya da sakatlıkların-dan pek bahsetmek İstemiyorlar. Ra­kiplerinin kendileriyle ilgili ters giden
şeyleri bilmelerini istememeleri bunun bir nedeni. Düzenli kan örneği verme­ye de pek yanaşmadıklarından, konuy­la ilgili araştırma yapmak da zor. Yine de, sendromla ilgili bir şeyler öğrenil­meye başlandı. Son on yılda yapılan çalışmalarla, hormon ve bağışıklık sis­temlerindeki durumla ilgili gibi görü­nen pek çok faktör ortaya çıktı.
Sendromun nedenlerini ortaya çı­karmaya yönelik yapılan çalışmalar­dan birinde, yanıldı hastalarla yapılan çalışmalardan esinlenmiş. Bu hastalar­da, dokularındaki aşırı hasarla başa çı­kabilmek için, oldukça uç değerlerde bağışıklık tepkileri oluyor. Aynı za­manda, sitokin denen, bağışıklık siste­mini düzenlemeye yarayan ve bağışık-
Eylül 2004 6 BİLİM ve TEKNİK
JNDA TÜKENİŞ
lık sisteminin hücrelerince salgılanan çeşitli protein seviyeleri de artıyor. Ya-nıklı hastalarda interleukin-4 (IL-4) ve İnterleukin-10 (IL-10) proteinleri gibi, iltihap giderici sitokin seviyeleri yük­seliyor. Ancak, bu moleküller, iltihap­lanmayı durdurmanın yanı sıra, genel­de patojenlere saldıran bağışıklık hüc­relerinin yeteneğini de baskılıyor. Bu durumda, hastalar uzun süreli enfek­siyonlara karşı daha savunmasız kalı­yorlar. Çalışmayı yapan spor bilimciye göre atletler bedenlerine fazla yüklen­diklerinde, benzer biçimde kaslarına zarar veriyorlar ve bir bağışıklık tepki­sini harekete geçiriyorlar. Çalışmada, bir maraton koşusundan önce ve son­ra adetlerdeki interleukin seviyeleri ölçüldüğünde IL-10 seviyesinin hızla arttığı, IL4'ünse sabit kaldığı bulun­muş. Bu durumun da, atletleri savun­masız, kolay incinir bir hâle getirebile­ceği söyleniyor. Ancak tüm hikaye bundan ibaretmiş gibi görünmüyor. Çünkü UPS'li atletler, görünürde bir enfeksiyon yokken, sık sık yorgunluk­tan, halsizlikten ve ağrıyan eklemler­den şikayet ediyorlar.
UPS için bir başka olası açıklama, daha önce kendisi de UPS'ye yakalan­mış olan bir egzersiz fizyoloğundan geliyor. Bu fizyolog bir başka sitokin-le, interleukin-6'yla İlgileniyor. Bu sto-kinin seviyesi grip ya da soğuk algınlı­ğı durumunda genelde yükseliyor. Hastanın kendini yorgun hissetmesine ve enfeksiyonla savaşırken vücudun yavaşlamasına neden olan bir tür sin­yal. Bu stokinin aynı zamanda egzer­siz sırasında glikoz enerji stoklarını düzenlemede de rolü var. IL-6 seviye­leri maraton sırasında 100 kat artabi­liyor ve bir yarış sırasındaki yorgun­luk hissinden kısmen sorumlu. Çalış­malar, enjekte edilen lL- 6'nın sağlıklı bireyleri birkaç saat İçinde yorgun, bitkin bir hâle getirebildiğini göster­miş. Ayrıca, bedene aşırı yüklenmenin de IL-6'ya karşı hassasiyet yarattığın­dan ve bunun sitokinlerin doğal patla­masından daha kötü etkilere neden ol­duğundan kuşkulanılıyor. Fizyolog bu düşüncesini çok yorucu bir testle ko-
şucular üzerinde denemeyi planlıyor. Bu plana göre koşucular İlk olarak bir IL-6 enjeksiyonundan sonra, 10 km'lik bir koşu yapacaklar. Daha son­ra, 90 km'lik bir koşu yaparak beden­lerine aşırı yüklenecekler. Birkaç ha-talık dinlenmenin ardından tekrar IL-6 enjeksiyonu yapılacak ve İkinci bir 10 km yarışı koşacaklar. Eğer aşırı yüklenme kişiyi gerçekten IL-6'ya du­yarlı hâle getiriyorsa, atletlerin özel­likle bu son koşuda zayıf performans sergilemeleri öngörülüyor.
UPS'yle ilgili çalışmalar devam ederken, atletlerin alabileceği bazı
önlemlerden de bahsediliyor. Örne­ğin, yine bir spor bilimci, iki antren­man arasında en az altı saatlik bir dinlenme öneriyor. Çünkü IL-6 sevi­yeleri yalnızca üç saatliğine dinlenen deneklerde çok daha yüksek bulun­muş. Ayrıca bu spor bilimci atletlerin ruh halini gözleyecek koçlara olan gereksinimin de önemini vurguluyor. Çünkü nedenini kimse bilmese de, UPS'de stresin de payı olduğu düşü­nülüyor.
Giles ]., "The Medals and the Damage Done" Nature, 5 Ağustos 2004
Meltem Yenal Coşkun
Eylül 2004 7 BİLİM ve TEKNİK
PERFORMANSIN ZİRVESİ İÇİN MÜHENDİSLİK
Ağır bir diski, 10.000 yıllık bir kafata-sını inceleyen bir antropolog edasıyla parmak uçlarında döndüren Mont Hub­bard, "Fırlatıcının elinden çıkarken bu şe­kilde döner" diyor. Hubbard'ın, beysbol sopaları, frizbiler ve üzerilerinde "atış yapma", "kamış oltacılık", "sırıkla atla­ma" gibi etiketler bulunan kalın dosyala­rın bulunduğu bir çalışma odası var. 61 yaşındaki Hubbard elit bir atlet değil, ama bir ciridin nasıl en uzağa atılabilece­ğini, en kısa yoldan gidebilmek için, bir kızağın nasıl yönlendirilmesi gerektiğini çok iyi biliyor.
Atletler, uzmanlaştıkları spor dalında başarılı olabilmek için nasıl sayısız saat­ler boyunca çalışıyorlarsa, Hubbard da olağanüstü mekanik bilgisiyle, onlara ka­zandırmanın yollarını bulmaya çalışıyor. Hubbard'a göre, neredeyse bütün sporlar mekanikle açıklanabilir. Sporda, her za­man hareket eden bir şeyler vardır ve ha­reket neredeyse her zaman ana unsur­dur. Bir aletin ya da sporcunun bedeni­nin belli bir biçimde nasıl hareket ettiğini ve nasıl daha ileri gidebileceğini bilmek istersiniz. İş, hareketi inceleme ve iyileş­tirmek olduğunda, Hubbard ve California Üniversitesi'ndeki, çalışma arkadaşları harekete geçer. Temel fizikten ve karma­şık matematiksel araçlardan yararlana­rak, atletlerin yapmak istediklerini en iyi nasıl yapabileceklerini, hareketi en İyi ha­le getirmenin yollarını ararlar.
Hubbard, birçok başka çalışmanın ya­nı sıra, yüksek atlama ve sırıkla atlama­nın mekaniği, diskin ve güllenin aerodi­namiği, futbol topunun uçuşu, olta ka­mışlarının esnemesi, kaykayların kendi etraflarındaki dönüşleri ve potada yuvar­lanan basketbol toplarının mekaniğini in­celiyor. 1980'1i yıllarda cirit atıcılarına, ci­ritlerini doğru açılarla fırlatmalarına yar­dımcı olacak bir sistem geliştirdi. 90'lar-da, ABD'li olimpiyatçılar için bir kızak si-mülatörü yaptı. Hubbard ve grubu şu an kayakla atlama, bayan jimnastiği, tramp­len, bungee jumping ve frizbi üzerine ça­lışıyorlar.
Hubbard, bu konuda bir yıldız olmasa da uzun süreler beysbol oynamış. Bu ne­denle olsa gerek, atış sporlarının onun için ayrı bir önemi var. Davis Yerleşkesin-
de, Hubbard'ın Spor Biyomekaniği labo­ratuarı, birtakım ilginç yüksek teknoloji aygıtlarla dolu. Fiberglastan yapılma ma­vi bir leğen, ağır bir metal çerçeveye yer­leştirilmiş. Bu, kızak simülatörünün eski bir versiyonu. Bunun yanında, beysbol toplarını saatte 240 kilometre hızla ve İs­tenen yönde döndürerek fırlatabilen bir tür fırlatma aleti de bu laboratuvarda yer alıyor. Duvarda bir de bu aletin eseri gibi görünen bir göçük var.
ma yapabilir. Bir atletin gücü ve hızı bi­lindiğinde, bir mühendis bu atletin bir nesneyi en fazla ne kadar uzağa fırlatabi­leceğini tam olarak hesaplayabilir. Böyle­ce, fiziksel sınırları dahilinde, bir atletin yapabileceğinin en İyisini yapması sağla­nabilir. Hubbard'a göre bu gerçek, tekni­ğini mükemmel hale getirmiş bir atletin gücünü geliştirmeden daha iyi yapamaya­cağı gerçeğinin de altını çiziyor. Atletler bu nedenle güçlerini ve hızlarını artırıcı ilaçların kullanımına başvurabiliyorlar.
Atletlerin Yaklaşımı
Atletlerin Hubbard'ın yöntemleri hak­kında düşündükleri, kime sorulduğuna bağlı. 1988 ve 1992 olimpiyatlarında ya­rışan Donna Mayhew'a göre, onun cirit atma eğitim sistemi kendisine çok değer­li bilgiler sağladı. Mayhew, cirit atmanın çok teknik bir spor olduğunu ve alınan her geribildirimin çok yararlı oluğuna de­ğiniyor. Ayrıca, teknikteki çok küçük de­ğişikliklerin bile uzaklıkta önemli deği­şimler sağladığını sözlerine ekliyor. Hub­bard'm incelemeleri, Mayhew'in ciriti fır­latırken ucunu gereğinden daha fazla yu­karı kaldırdığını göstermişti.
Kızakçı Brian Shimer, beş kez olimpi­yatlara katılmış ve Amerika Birleşik Dev-letleri'ne bronz madalya getirmiş bir sporcu. Shimer, Hubbard'ın simülatörü­nün sezon-dışı dönemlerde çalışmak için ideal olduğunu, özellikle el-göz koordi­nasyonunu sağlama çalışmalarında yarar­lı olduğunu söylüyor. Ancak, ona göre si­mülatör, özellikle dönüşlerde yaşanan ezici ivmeleri canlandırmada gerçek kıza­ğın yerini tutamıyor.
Chicago Cubs beysbol takımının koçu Gary Matthews, bu çalışmaların daha çok bilimadamlarının ilgisini çektiğini ve bu çalışmalara bakarak kendi koçluk biçimi­ni değiştirmeyi düşünmeyeceğini söylü­yor. Onun için, sporcunun yürekli ve hız­lı olması yeterli. Hubbard ve başka spor mühendisleri, yine de koçlarla ve atletler­le birlikte çalışarak sürekli bir ilerleme kaydediyorlar. Üstelik, buna verilen önem de giderek artıyor.
Cho, A., Engineering Peak Performance, Science, 30 Temmuz 2004
Çeviri: Alp Akoğlu
Oyun Planı
Hubbard, araştırma konularına iyi ta­nımlanmış bir yöntemle yaklaşıyor. Önce­likle, etkinliğin temel elementlerini ve ya­pısını irdeliyor. Örneğin, kayakla atlama yapan bir sporcunun uçuşunu incelerken kayakları, kayakçının bacakları, gövdesi ve başı gibi ağırlıkları nedeniyle hareke­tin dinamiğinde önemli olan parçalan bir­leştirecek bir model hazırlıyorlar. Bu mo­deli inceleyerek, her parçanın üzerindeki kuvvetleri tanımlayan denklemler oluştu­ruyorlar. Böylece, genelde olduğu gibi problemi bilgisayarda canlandırılabilecek hale getiriyorlar. Atletin kontrol edebile­ceği değişkenleri (kayağın karşıdan gelen rüzgarla yaptığı açı gibi) sürekli değiştire­rek, en iyi değere ulaşmaya çalışıyorlar. Sonuçta, eğer her şey yolunda giderse, atletlerin en iyi performanslarına ulaşma­ları için gereken yöntemleri belirliyorlar.
Hubbard, bu yaklaşımı bir çok sayıda spor dalma uygulamış. En başarılı oldu­ğu konuysa fırlatma sporları. Gülle, disk, cirit ve çekiç fırlatmada, fırlatıcı ancak belli açılarda ve dönme hızlarında ayarla-
Eylül 2004 8 BİLİM ve TEKNİK
PERFORMANS ARTIRICI İLAÇLARIN SONUNCUSU:
LAKTİK ASİT
Fizyolojik açıdan, sporda perfor­mans artışını sınırlayan en önemli et­kenlerden biri, "kas yorgunluğu" ola­rak adlandırılan, tekrar tekrar yoğun bir biçimde çalıştırılması sonucu kas­ların işlevlerinde görülen azalma. Kre-atin takviyesi, karbonhidrat yüklemesi ve yüksek irtifada antrenman yapmak gibi, sporcuların performanslarını ar­tırmak için başvurdukları yöntemlerin çoğu, kas yorgunluğuna katkısı olan etmenleri hedef alıyor. Sporcuların, çalıştırıcıların ve spor yorumcularının birçoğu, kas yorgunluğuyla laktik asit birikmesinin (glikojenin anaerobik yolla parçalanmasından kaynaklanır) eş anlamlı olduğunu sanıyorlar. An­cak, laktik asitin kas yorgunluğunda ne kadar önemli olduğu incelenmeye değer. Geçtiğimiz ay araştırmacılar, laktik asitin yorgun kasların perfor­mansına yararlı etkilerinin olduğunu gösterdiler. Thomas H. Pedersen ve arkadaşlarının çalışmaları, Science dergisinin 20 Ağustos 2004 tarihli sa­yısında yayımlandı. Araştırmacılar, fa­relerden alınan kas lifleri üzerinde, laktik asitin chloride İyon kanallarının etkinliğine etki ettiğini; bunun da kas­ların kasılması için gerekli aksiyon po­tansiyelinin sürmesini sağladığını gös­terdiler.
Kaslarda laktik asit birikmesinin kas yorgunluğuna katkısının olduğu düşüncesi ilk kez 1929 yılında A. V. Hill tarafından ortaya atılmış. Daha sonra, laktik asit birikimine bağlı ola­rak kaslarda hücre içindeki asit ora­nın artmasının (asidoz), kasın kasılma proteinlerinin kuvvet üretimini engel­lediği gösterilmiş. Ancak, bu ilk araş­tırmalardan bu yana, laktik asitin kas yorulmasındaki önemi konusunda kuşkular da yok değil. Örneğin, "mi-yofosforilaz" enzimi eksikliği görülen insanlarda glikojen parçalanamıyor ve laktik asit birikmesi gerçekleşmiyor; ancak, bu kişilerin kasları normalden daha hızlı yoruluyor. Oda sıcaklığında ya da daha düşük sıcaklıklarda asido-zun kasılma proteinleri üzerinde doğ­rudan yaptığı depresan etki, beden sı-
caklığında azalır. Yalıtılmış kas lifleri üzerindeki araştırmalarda, kas hücre­leri İstemli olarak asidikleştirildiğinde, yorulma hızının değişmediği görül­müş.
Son birkaç yıldır yapılan araştırma­lar, kaslarda asidozun etkilerinin daha iyi anlaşılmasını sağladı. Hücrelerin içindeki ve dışındaki asidozun, kasla­rın performansına etkisinin çok kar­maşık olduğunu artık biliyoruz: Gliko­jenin anaerobik olarak parçalanmasıy­la ortaya çıkan laktik asit, etkin kaslar açısından ATP üretmenin verimsiz bir yolu. Hücre İçindeki asidozun artması, kasılma proteinlerinin yanı sıra, hücre içindeki proteinlerin birçoğunu da et­kiliyor olmalı. Ancak, bu proteinler­den hangilerinin kasların kasılmasın­da önemli rol oynadığını henüz bilmi­yoruz. Laktik asit, hücrenin dışında asidoz yaratan laktat taşıyıcı protein­ler aracılığıyla kas hücrelerinden dışa­rı taşınıyor. Bunun, sporcuların yaşa­dığı acı veren kas yorgunluğu duyum­larına katkıda bulunduğu sanılıyor. Kana karıştığında, laktat, öteki doku-larca da metabolize edilebilir; solu­num ve dolaşım sistemlerinin düzen­lenmesinde rol oynayabilir.
Kas yorgunluğun, kas hücrelerinde
farklı bölgelerde birçok kaynağı olabi­lir. Kas metabolizmasının ögelerinin çoğu (laktik asit, glikojen, fosfocre-atin, inorganik fosfat, ATP, Kalsiyum, Sodyum, Potasyum), yorgunluk duru­munda değişir. Bu ögelerin her biriyle İlgili hangi proteinlerin etkilendiğini ve bu proteinlerin kasların kasılmasını nasıl etkilediğini bilmek gerekiyor. Kasların etkinliğinde çoklu hücre de­ğişimlerinin etkisinin, canlılar üzerin­de İncelenmesi de önemli. Bu konular­daki çalışmaları izleyen sporcular ve çalıştırıcılar, çalışmalarını yeni bulgu­lara göre yeniden şekillendirerek per­formanslarını artırma şansına sahip olabilirler.
Allen, D.&Westerblad, H. "Lactic acid-The latest performance-enhancing drug". Science, 20 Ağustos 2004
Çeviri: Aslı Zülâl
Eylül 2004 9 BİLİM ve TEKNİK
Bilimadamları, steroidler ve hormon­larla hile yapan, hatta günün birinde gen dopingiyle hile yapacak olan atletleri ya­kalamak için yeni yöntemler geliştirmeye çalışıyorlar.
Almanya'da, Dresden kentinin güne­yindeki Kreischa köyünün ormanlık kö­şesinde, kötü bir geçmişe sahip, tek katlı ve kasvetli bir ofis yapısındayız. 1989 yı­lına değin Demokratik Alman Cumhuri­yeti görevlileri, uluslararası yarışmalar­dan önce "temiz" olduklarını onaylamak için sporcularına burada doping testi uy­gularlardı. Aslında tüm bunlar boş bir nu­maraydı. O zamanlar, erkek ya da kadın Doğu Alman atletlerin birçoğuna, sıklıkla kendi bilgileri dışında testosteron ve öte­ki anabolik steroidlerle sistematik bir bi­çimde doping yapılırdı. Bugün aynı yapı­da bulunan Doping Analizi ve Spor Biyo­kimyası Enstitüsü, dünya çapındaki do­ping karşıtı ağın bir parçası. Enstitünün yöneticisi Klaus Müller, Kreischa Labora-tuvarı'nın sorumluluğunun, doping yük­lemesinin bir yarışmadan önce ilaçların İzlerinin silinmesini sağlayacak bir süreli­ğine ara verilmiş olduğunu garantilemek olduğunu belirtiyor. Kimi zaman sporcu­lara doping yüklemesi yapan doktorların, bir yarışmadan önce doping rejimini za­manında kesmedikleri de olurdu. O za­man, örneğin çok ünlü bir atletin "ani bir rahatsızlık" sonucu yarışlara katılamaya­cağı duyurulurdu.
Alman sporunun düzenbazlık bölümü sona erdi; ancak, doping uygulamalarının bugün her zamankinden daha yaygın ol­duğu görülüyor. Geçtiğimiz ay, dünya kı­sa mesafe koşusu şampiyonu Kelli White, sporculara kullanımı yasaklanmış madde­lerden olan steroidler ve eritropoietin hormonu almış olduğunu itiraf ettikten sonra iki yıl yarışlara katılmama cezası al­dı. Skandalda, California'daki BALCO (Bay Area Laboratory Co-operative) adlı beslenme merkezinin öteki müşterileri­nin de adı geçiyor: ABD'li görevliler, olimpiyatlarda altın madalya kazanan Marion Jones ve Chryste Gaines'le kısa
mesafe koşusunda dünya rekorunun sa­hibi Tim Montgomery'nin de aynı labora-tuvarda yasaklanmış steroidler ve hor­monlarla "tedavi" edilip edilmediğini araştırıyorlardı.
Elit sporların ayrıcalıklı dünyasında, para ve ün kazanma hırsı, antrenörleri ve kimyacıları doğru yoldan saptırarak atlet­leri sağlıklarını ve madalyalarını riske at­maya ayartıyorlar. En önemli rolü insan­lar oynadığı için spor hem çok görkemli hem de çok güçlü olabiliyor. Aynı neden­le çöküntü kaynağı ve kirlilik de olabili­yor. Dopingçiler izlerini örtmede gittikçe ustalaşıyor ve araştırmacıları, bedenin
kas dokusunu artırmaya, yağlardan kur­tulmaya ya da oksijen taşıma kapasitesini artırmaya yarayan sentetik maddeleri ya da proteinleri belirlemede kullanılacak yeni yöntemler geliştirmeye zorluyor. Bir zamanlar yalnızca (idrar örneklerinde steroid arayan) analitik kimya uzmanları­na özgü olan bu alanda, bugün artık en­dokrin sistemi uzmanları ve genetikçiler de yer alıyor. Çünkü artık otoriteler, ge­lecekteki yeni yasadışı İstismar alanını kıskaca almaya çalışıyorlar: gen dopingi­ni. Doping testleri gittikçe daha da iyile­şiyor; ancak doping yöntemleri de öyle.
BİLİM ve TEKNİK 10 Eylül 2004
Arka Sokak Kimyası
Koşucuların ve uzun mesafe bisiklet­çilerinin dayanıklılık artırıcı ve ağrı kesi­ci olarak nitrogliserin ve hatta kokain kullandıkları 18001ü yıllardan bu yana atletler, yapay üstünlük arayışındalar. 19701i yıllarda yasaklanmış maddelerin kullanımını saptamaya yarayan testler kullanılmaya başlanmış olsa da, bu çaba­nın etkisi çok az oldu. Uzun zaman, bir çok spor kuruluşunun oyuncularını ko­ruduğu kanısı hakimdi.
Denetimin az olması, hilekarlığın apa­çık yapıldığı bir ortam doğurdu. Örneğin uzmanlar, 1980'li yıllarda özellikle gülle atma ve çekiç atma gibi güç gerektiren dallarda kırılan bir dizi şaşırtıcı rekoru, testosteron gibi yasaklı anabolik ste-oridlerin kullanımına bağlıyorlar.
Steroidlerin atletleri güçlendir­diğine şüphe yok. Anabolik stero-idler, testosteronla aynı alıcıları hedefleyerek bedenin kas yapma kapasitesini artırıyor. Ancak pek çok yan etkisi var. Kadınlarda do­ğal olarak bir miktar testosteron üretilse de, çok az miktarda testoste­ron takviyesi bile bedende tüylenmeye ve sivilcelere neden oluyor ve üreme sis­temini alt üst ediyor. Erkeklerdeyse, ste­roid almak doğal testosteron üretimini bastırıyor; bu da göğüslerin büyümesine, testislerin küçülmesine ve kısırlığa yol açabiliyor. Hem kadınlarda, hem erkek­lerde yüksek dozda steroid kullanımı ka­raciğerde ve kalp-damar sisteminde hasa­ra yol açıyor.
1990'larda steroid kullanımını belirle­meye yarayan testler daha sıkı bir biçim­de uygulanmaya başlanınca, hem bu ilaç­ların kullanımı, hem de rekorların hızı önemli ölçüde düştü. 2002 yılında spor dünyası "özel tasarım steroidler" olarak adlandırılan (yasal olmayan) ve doping testi yapanları atlatmak amacıyla gelişti­rilmiş olduğu açık olan iki yeni ilaç habe­riyle çalkalandığında, doping karşıtları güç kaybettiler.
Bu maddelerden biri ilk olarak
ABD'deki California Üniversitesi'ndeki Olimpik Analitik Laboratuvarı'ndaki uz­manlarca belirlendi. Araştırmacılar, bir kadın bisikletçinin testosteron, epitestos-teron ve androsteron gibi doğal steroidle-rin düzeyinin olağandışı bir biçimde dü­şük çıkmasından kuşkulandılar. Ayrıntılı bir inceleme yapıldığında, sporcunun be­deninde 1960'lı yıllarda geliştirilmiş olan "norboleton" adlı bir androjenin kalıntı­larına rastlandı. Norbotelon, kas gelişimi­ni güçlendiren bir ilaç olarak geliştirilen bir ilaçken, klinik araştırmalarda insan­larda zehirli yan etkilere neden olduğu
görülün-
sahipti; ancak standart doping testleriyle saptanamıyordu. Uzmanlar, önceki yarış­malarda doping testleri uygulanan idrar örneklerini yeniden incelediklerinde, on­dan fazla örnekte THG bulunduğunu gördüler. Bu örneklerin sahibi olan atlet­lerin birçoğu, BALCO ile bağlantıları olan atletlerdi.
Kullanımda olan doping testleri THG'yi tespit edemediğinden, araştırma­cılar, hem THG'yi, hem de benzer etkiyi gösterebilecek sayısız steroid ve başka kimyasal maddeleri belirlemeye yaraya­cak testler geliştirme gerekliliğiyle yüz yüze kaldılar. Çünkü, henüz kim oldukla­rı bilinmese de, ortalıkta yeni doping maddeleri geliştirmeyi planlayanlar oldu­ğu apaçık ortaya çıkmıştı.
Kimi laboratuvarlar, dopingçileri, onların oyunlarını oynayarak yenebi­leceklerini umuyorlar. Örneğin, Al­man Spor Üniversitesi'ndeki Biyo­kimya Enstitüsü'nden araştırmacı­lar, bilinen steroidleri karıştırıp de­neyler yaparak yeni maddeler elde etmeye; yani doping maddeleri geliş­tirmeye çalışanlar gibi düşünmeye ça­lışıyorlar. "Mass spectometry" yöntemiy­le karışımların profilini çıkarmaya ve be­den sıvılarındaki yasadışı maddeleri orta­ya çıkarmaya yarayacak işaretleri belirle­meye çalışıyorlar.
THG, yasal açıdan da aşılması gereken güçlükler doğurmuş. THG aldığı belirle­nen atletlerin avukatları, uzmanların bu maddenin bir anabolik steroid olduğunu kanıtlayamadıklarını ve bu nedenle de ya­saklanmış maddeler sınıfında yer alama­yacağını savunuyorlar. Gerçekten de, bu kimyasal maddenin değil insanlar, hay­vanlar üzerindeki etkileri bile yasal bir la-boratuvarda belirlenerek tanımlanmamış; hayvanlar üzerindeki standart testlerin tamamlanmasıysa aylar sürüyor. Mahke­menin tanıdığı süre içinde yapılan incele­melerde, THG'nin trenbolon ve testoste­ron gibi standart anabolik steroidlerle ay­nı etkiyi gösterdiği hatta daha etkili ola­bileceği gösterilmiş.
ce pi­yasaya sürülmemesine karar verildiği bi­liniyordu. Ancak, anlaşılan daha sonra bi­rileri bu ilaca ulaşarak yasadışı yollarla atletlere dağıtmaya başlamıştı.
İkinci doping maddesinin doping kar-şıtlannca keşfıyse, bir ihbar sayesinde gerçekleşti. Haziran 2003'de, bir antre­nör, ABD Anti-Doping Ajansı'na kullanıl­mış boş bir şırınga iletti. Birkaç haftalık bir araştırma sonucunda şırıngadaki ka­lıntılarda, "tetrahidrogestrinon" (THG) adlı kimyasal bir madde bulunduğunu belirlediler. Daha önce hiç tanımlanma­mış olan bu yeni madde, profesyonel sporcularca kullanılması yasak İki başka steroide benziyordu. Bu iki steroidin de güçlü anabolik etkilere sahip olduğu bili­niyor. THG, bu iki steroidle aynı etkiye
Eylül 2004 |
BİLİM ve TEKNİK
Bu doğrulama, tam da 2003 Ağusto­sunda, THG kullandığı ortaya çıkan Avru­pa kısa mesafe koşusu şampiyonu Dwain Chambers'e açılan davayı desteklemek için tam zamanında geldi. (Chambers, bu maddeyi BALCO'nun sağladığı bir des­tekleyiciyle (supplement) birlikte ağızdan aldığını söyledi.) Şubat ayında İngiliz at­letizm federasyonu, Chambers'in yarışlar­da koşmasını iki yıllığına yasakladı. Spor­cunun, 2004 Atina Olimpiyatları'nda al­tın madalya alabileceği düşünülüyordu; ancak, İngiliz Olimpiyat Birliği'nin kural­larına göre, olimpiyatlara da katılamıyor.
Çeşitli araştırma laboratuvarlarında, steroid kullanımını belirlemeye yaraya­cak yeni ve daha etkili doping testleri ge­liştirilmeye çalışılıyor.
Oksijenin Peşinde
Bilinmeyen steroidlerin saptanması yeterince güçken, doğal hormonlar kulla­nılarak yapılan dopingin saptanması da­ha da güç. İnsan bedenindeki hormon düzeyleri gün içinde ve kişiden kişiye de­ğiştiğinden, mutlak miktarların ölçülmesi doping yapanların yakalanmasına yetmi­yor. Dopingin belirlenmesi için, bilima-damlarının bedenin normal kimyasal den­gesinin değiştirildiğine işaret eden ikincil sinyalleri bulması gerekiyor.
Yıllar boyunca kimi atletler, doping testlerinin eksikliğinden yararlanarak kendilerini EPO'yla şişirdiler. Başlıca böbreklerde üretilen bu hormon, bede­nin alyuvar üretimini uyararak kanın da-
ha fazla oksijen taşımasını sağlıyor. Yük­sek irtifada yaşayan insanlar, havadaki düşük oksijen derişimine uyum sağlaya­bilmek için daha fazla EPO üretiyorlar. Atletler de, deniz seviyesinde yapılacak yarışmalardan önce yüksek irtifada ant­renman yaparak bu numaraya sıkça baş­vuruyorlar. Ancak, 1980'li yılların sonun­da kansızlık tedavisinde kullanılan re-kombinant EPO piyasaya çıktıktan sonra EPO dopingi salgın gibi yayıldı.
Ancak, EPO kullanmak tehlikeli. Kan­daki alyuvar sayısı çok fazla olursa kanın yoğunluğu artıyor ve kalbe çok yük bini­yor. 1980'li yıllarda, EPO'nun Avrupa'da elde edilebilir olmasından hemen sonra ondan fazla Hollandalı ve Belçikalı bisik­letçinin ölümünde EPO'nun rolü olduğu sanılıyor. Bilimadamlarının harıl harıl EPO dopingini belirlemeye yarayan test­ler üzerinde çalıştığı 1990'lı yıllarda, tüm risklerine karşın EPO dopingi açık bir bi­çimde yaygınlaştı.
On yıl kadar önce geliştirilen ilk EPO testinde, kandaki alyuvar oranının belli bir sınırda olup olmadığına bakılıyordu. Ancak bu testle, sporcunun alyuvar sayı­sını izin verilen sınırın tam altına kadar yükseltmek için EPO dopingi yapıp yap­madığı belirlenemiyordu.
2000 yılında Sidney'dekİ Olimpiyat Oyunları'nda Uluslararası Olimpiyat Ko­mitesi, EPO için kan ve idrar örnekleri­nin bir arada kullanıldığı yeni bir test ge­tirdi. Bu testle, kan örneklerinde, başka şeylerin yanı sıra kandaki hemoglobin de-rişimine ve "retikülosit" (olgunlaşmamış alyuvarlar) düzeyine de bakılıyor. Uz­manlar, doping yapmış sporcuları belirle­yebilmek için, EPO değerlerinin alışılmı­şın dışında yüksek ya da önceki testler­den çok farklı EPO olup olmadığına bakı­yorlar. Bu testin en iyi yanı, EPO kulla­nan bir atleti, üzerinden haftalar geçtik­ten sonra da yakalayabilmesi. Ancak, EPO kullanımını doğrudan ölçmediği için, doping iddialarını doğrulamada kul­lanılamıyor. Kullanılan ikinci yöntem, id­rar örneklerindeki rekombinant EPO iz­lerini belirlemeye yarıyor. Rekombinant EPO hayvan hücrelerinde üretildiğinden, yan zincirlerinde doğal EPO'dan hafif farklı şekerler bulunuyor. Bu farklılıklar, elektroforez yöntemiyle ortaya çıkarılı­yor. Ancak, idrarda EPO derişimi az oldu­ğundan, diüretikler ya da idrar salgısını artırıcı başka İlaçlar kullanılıyorsa test so­nuç vermeyebilir. Ancak sonuçta, var olan testler EPO kullanımını engelleme­ye yetmiyor. Uzmanlara göre, EPO kulla-
Güçlü Fareler, Sert Atletler İçin Esin Kaynağı Olabilir mi?
Bu farelere zarar vermek olanaksız. İlk ola­rak 2001 yılında açıklanan ve basında "Schwar­zenegger fareler", adıyla tanıtılan bu fareler, normal farelerin iki katı kadar kaslı; daha uzun yaşıyorlar. Akrabalarının ölümüne yol açan yara­lanmalardan zarar görmeden iyileşebiliyorlar. Kasları, egzersiz yapamadan gelişiyor. Bu fare­ler, yaşlanmaya da meydan okuyorlar; yaşlansa-lar da kasları zayıflamıyor. Farelerin yaratıcıları, Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı'ndan Nadia Rosenthal, ABD'deki Pennsylvania Üniver­sitesi'nden H. Lee Sweeney ve arkadaşları. Bu fareler, "insülin benzeri büyüme faktörü-1" (IGF-1) adlı proteini kodlayan genin fazladan bi­rer kopyasını taşıyorlar. Araştırmacılar, fareler üzerinde yaptıkları deneylerle, bu proteini kod­layan genin işleyişini anlamaya ve kas distropisi gibi kaslarda zayıflamaya yol açan hastalıkların tedavisini bulmaya çalışıyorlar. Bu çalışmalar, dokuların kendini yenilemesiyle ilgili de önemli bilgiler sağlayabilir.
Ancak, spor otoriteleri kaygılı. Süper farele-
rin yaratılmasında kullanılan yöntem, süper sporcular yaratmada da kullanılabilir mi? Daha­sı, bu tür "çalışmalar", dünyanın herhangi bir yerindeki gizli bir laboratuvarda şimdiden başla­mış olabilir. IGF-1'in, doping maddesi olarak da kullanılıyor olmasından korkuluyor. IGF-1'in do­ping maddesi olarak kullanımını belirlemede kullanılacak bir test henüz geliştirilememiş. As­lında, bu madde piyasada da bulunmuyor; an­cak, tedavi amaçlı olarak kullanılıp kullanılama­yacağını belirlemek üzere klinik araştırmalarda deneniyor.
Ne yazık ki, ICF-1'i doping olarak kullanma­yı düşünebilen sporcular, IGF-1'in gen aktarımıy-la artırılmasına da sıcak bakabilirler. Ancak, IGF-1 geni aktarımı yapılan farelerin bazılarının güçlü değil, tam tersi daha zayıf ve hastalıklı ol­duğu belirtiliyor. Çünkü, Öyle görünüyor ki be­dende en azından dört farklı çeşit IGF-1 üretili­yor. Bunlardan biri, kana karışarak insan büyü­me hormonu üretimini bastırıyor. Bir başkası, kas dokularında üretiliyor ve yaralanmalara tep-
ki olarak ortaya çıkıyor. (Araştırmacılar, IGF-1 çeşitleri arasındaki farklılıkları belirlemeye çalı­şıyorlar.) Rosenthal ve arkadaşlarının üzerinde çalıştığıysa, IGF-1'in bu ikinci çeşidi. Büyüme hormonunu bastıran çeşidin üretimi artırıldığın­da, farelerin boyu aşırı büyüyor, kalpleri zayıflı­yor ve kansere yatkınlık geliştiriyorlar.
Klinik araştırmalarda etkisi denenen IGF-1 ilacıysa, bu proteinin etkisi azaltılmış bir versi­yonunu içeriyor. Doğa! çeşitlerinin neden oldu­ğu değişimlerin çoğunu yapmasa da, ilk veriler kas gelişimini artırdığını gösteriyor. Sporcula­rın, bu ilacı doping maddesi olarak kullanabile­ceğinden endişe duyulsa da, doping otoriteleri­ni asıl kaygılandıran, Swarzenegger fareleri ya­ratan gen terapisi yönteminin, günün birinde sporcularda kullanılmaya da kalkışılabilecek ol­ması. Gen terapisiyle aktarılan IGF-1 geninin ye­rinin idrar ve kan testleriyle belirlenmesi ola­naksız. Belki de bu nedenle gelecekte yarış­malardan önce sporculardan kas biyopsilerinin alınması gerekecek.
BİLİM ve TEKNİK
Eylül 2004
nımını engellemek için daha ucuz ve da­ha duyarlı testlere gereksinim var.
Dünya Anti-Doping Ajansı, EPO testle­rinin ortaya çıkışından bu yana yeniden moda olduğu sanılan eski bir doping yön­temiyle savaşım için de projeler yürütü­yor. Kan dopingi olarak adlandırılan bu yöntemde atletlere alyuvarca zenginleşti­rilmiş kan nakli yapılıyor; ya da atletin kanı önceden alınıyor ve bir yarışmadan hemen önce atlete geri veriliyor.
Artan Tehdit
BALCO'nun müşterilerinin kullan­makla suçlandığı maddelerden biri de, standart doping testlerinde çıkmayan in­san büyüme hormunu (hGH). Bu protein, bedende kas oluşumunu sağlayan ve yağ oluşumunu engelleyen biyokimyasal maddelerden biri. Tıpta, büyüme hormo­nu azlığı çeken, çok kısa boylu çocukları iyileştirmek amacıyla kullanılıyor. Ancak, EPO ve tıpta kullanılan steroid maddeler gibi insan büyüme hormonu da doping malzemesi olarak yasa dışı yollarla atlet­lere sağlanıyor. Sağlıklı sporcularda etki­leri tam olarak bilinmese doping uzman­ları kullanımının yaygın olduğunu tah­min ediyorlar; en çok da bu maddeyi be­lirlemeye yarayan resmi bir test bulunma­dığından.
Atina Olimpiyatları'nda insan büyüme hormonu testinin de öteki doping testle­ri arasında yerini alıp alamayacağı, son ana kadar kesinleşmedi. Sonunda Ati­na'da, İnsan büyüme hormonu alımını be­lirlemeye yönelik testler de doping testle­ri arasındaki yerini aldı.
İnsan büyüme hormonunun belirlen­mesi, EPO'nun belirlenmesinden de güç; çünkü yapay versiyonları doğalından ay­rılamıyor. Ancak, doping dedektiflerinin şansına, hipofiz bezinin büyüme hormo­nu üretimi düzensiz bir biçimde gerçekle­şiyor: hipofiz bezi bu proteinin hem fark­lı çeşitlerinin karışımını, hem de protein parçalarını üretiyor. Doping olarak üreti­len İnsan büyüme hormonuysa daha te­miz ve daha çok ağır versiyonların birin­den oluşuyor. Böylece, insan büyüme hormonu kullanan bir sporcuda insan büyüme hormonunun farklı protein formlarının dengesi bozuluyor.
Öte yandan, insan büyüme hormonuy-la doping yapmak için onca tehlikeyi ve masrafı (bir aylık doz 2500 dolardan faz­la tutuyor) göze alanların, paralarının karşılığını tam olarak alabilecekleri de
kesin değil. Büyüme hormonu normal düzeyde olan sıradan bir insana büyüme hormonu takviyesi yapılması yarar sağla­masa da, atletizm yarışlarında % 0,01'lik bir avantaj bile kazanmakla kaybetmek arasındaki farklı belirleyebiliyor. Etkisi tümüyle psikolojik bile olsa, büyüme hor­monu takviyesi bir sporcuyu şampiyonlu­ğa taşıyabilir.
Kendinden Süper-Atletler
Bu yaz, Berlin'de yaşayan ve doktorla­rın atletizmde çok başarılı olabileceğini tahmin ettikleri bir oğlan çocuğu haber­lere konu oldu. Çocuk, "miyostatin" geni­nin kendini göstermesini engelleyen bir genetik mutasyonla doğmuştu. Hayvan­larda miyostatinin, kas kök hücrelerinin etkinleşmesini engellediği biliniyor. Mi­yostatin mutasyonuna sahip farelerin ve sığırların normalden iki kat daha kaslı ol­duğu görülmüş. Dört buçuk yaşındaki bu oğlan çocuğunun beden yapısını da vü­cut geliştirmeyle uğraşan insanların yapı­sına benziyordu ve kollarını iki yana aça­rak 3 kilogramlık ağırlıkları kaldırabili-yordu. Haber kimi uzmanları kimi uz­manları heyecanlandırdı: bu mutasyon, kas zayıflamasına yol açan hastalıkların tedavisinde kullanılabilirdi.
Ancak, bu tür haberler anti-doping uz­manlarını ürkütüyor. Atletler arasındaki bir sonraki modanın gen dopingi olma­sından korkuyorlar. Çünkü gen dopingi­nin belirlenmesi gerçekten de çok güç.
Ölümcül hastalıklara karşı gen dopin­ginin kullanıldığı klinik araştırmalarda, gönüllü katılımcılardan birinin ölümü ve ötekilerin lösemiye yakalanması gibi so­runlarla karşılaşılmış. Ancak bu olumsuz­luklar kimi atletleri durdurmada yetersiz kalabilir. Dünya Anti-Doping Ajansı, gen dopingini belirlemede kullanılacak yön­temler geliştirilmesine destek veriyor.
Doping tehdidi çok farklı biçimlerde ortaya çıkabildiği için, uzmanlar her bir sporcunun kendi özelliklerine göre geliş­tirilmiş özel doping testleri geliştirmek zorunda kalabilirler. Her sporcunun, ka­nının kimyasal özelliklerini İçeren bir "bi­yolojik pasaport''u olur; testlerde bu özel­liklerde sıra dışı bîr değişim olduğu görü­lürse incelemeye alınır. Gen dizilişini oluşturan binlerce genin etkinlik düzey­lerini bir defada ölçmeye yarayan gen teknolojileri sayesinde, bir damla kan ör­neğinde bile gen dopinginden kaynakla­nan değişimler belirlenebilir. Ancak şim-dilik bu testlerin uygulanabilmesi için tek bir sporcu için binlerce dolarlık harcama yapılması gerekiyor.
Doping yapan sporcular yakalanamaz­sa bu elbette dünyanın sonu demek de­ğil. Ancak, elit sporcuların milyonlarca amatör sporcu için örnek oluşturduğu göz önüne alınırsa, dopingle savaşımın ne kadar önemli olduğu da ortada. İnsan­ların, doping olmadan da şaşırtıcı başarı­lara ulaşabileceği mesajı da bu bakımdan büyük önem taşıyor.
Vogel, Gretchen, "A race to the starting line", Science, 30 Temmuz 2004
Çeviri: Aslı Zülâl
Eylül 2004 13 BİLİM ve TEKNİK
OLİMPİYAT YARIŞLARINDA İLERİ TEKNOLOJİ YARIŞLARI
Uluslararası Olimpiyat Komitesi, 2000 Sidney Olimpiyatları başlama­dan önce köpekbalığı derisi benzeri mayoların kullanımını geçerli kabul ettiğini duyurdu. Yarışlarda ayak bi­leklerinden el bileklerine ve boyuna kadar tüm vücudu kaplayan ileri tek­noloji "hız" mayolarıyla sporcular gö­ründüğünde akıllarda yeni bir soru belirdi. Bu mayolar, daha çok kulaçla­rın gücüne bağlı bir spor dalında işe yarayacak mı? Elbette antrenman yap­mayan bir sporcunun Özel bir mayo gi­yerek performans göstermesi, hele de­receye girmesi olası değil; yine de uz­manlar bu teknolojinin, saniyenin 10'da biri kadar da olsa bir fark yara­tacağını söylüyorlar. Bu da altın ma­dalya için yeterli.
Michael Phelps, Inge de Brujin, Lindsay Benko, Grant Hacket gibi al­tın .madalyalı sporcuların üstlerinde görülmesiyle dünyada yaygınla­şan hız mayolarının özelliği, suyun vücuda yaptığı diren­ci azaltmak. Suyun yaptı direncin üstesinden ge­lebilmek için yüzücü­ler enerjilerinin 90'ını harca­mak zorunda- , lar. Suyun yaptığı direnç­ten söz ediyorsak, bu genel anlamda; çünkü bu direnç üç ayrı etkenden kay­naklanabilir. Örneğin, bunlardan biri vücudun yüzey dokusundan kaynakla­nır. Yüzücüler, bu direnci azaltmak için vücut kıllarını tıraş ediyorlar. Su­ya değen alanı azaltacak bir yüzey sa­yesinde hızlı yüzülebileceğini düşü­nen mayo üreticisi firmaların araştır­macıları, onlar İçin esin kaynağı olan köpekbalıklarını incelemişler. Speedo adlı firma, Londra Doğa Tarihi Müze­si köpekbalığı uzmanı Oliver Crim-mens'le çalışmış. Köpekbalıklarının vücut yapıları 350 milyon yıldan beri neden usta yüzücüler olduklarını orta­ya koyuyor. Köpekbalıklarının vücut­larının biçim ve doku olarak yapısı su­yun direncini ve türbulansını azaltma­ya öyle uyumlu ki, su ve vücutları ara-
sında doğru bir hidrodina­mik denge or­taya çıkıyor. Uz­manlar, bu yapıyı ince­leyerek köpekbalıklarının vücut dokularının bir kopyasını yapmaya çalışmışlar. Onların derileri V şeklin­de mikroskopik dişlerle kaplı; bu diş­ler suya değen yüzey alanı azaltarak suyun başın üzerinden akışını sağlaya­cak olukları oluşturuyor. Hız mayola­rında da benzer şekilde deri dişleri do­kusu kullanılmış. Bu da az enerji har­cayarak daha hızlı yüzmek anlamında. Köpekbalığı derisi gibi albenili ad­ları olan, bu ileri teknoloji ürünleri ya­ratılırken Matrix, Örümcek Adam, Charlie'nin Melekleri filmlerinde kul­lanılan İleri teknoloji bilgisayar yazı­lımlarından da yararlanılmış. Spe-edo'nun danışmanı havacılık ve uzay mühendisi Barry Bixler, daha hızlı ma­yolar tasarlamak İçin bilgisayar tek­nikleri kullanarak akışkan dinamiğini çalışmış. Neden olmasın, mühendisler benzer teknikleri araba, uçak tasarlar­ken kullanmıyor mu? 2000 yılının ABD olimpiyat takımı sporcuları Hollywood'a götürülerek, özel efekt­ler yapan CyberFX şirketi tarafından tüm vücutlarının taranması sağlanmış.
Bixler, bu görüntüleri kullanarak bir kadın ve erkek modeli oluşturmuş ve hem bu modellerle gerçek su kanalın­da hem de bilgisayar ortamında sanal yüzücülerle sanal bir kanalda testler yapmış. Video filmleri ve bilgisayar in­celemeleri, köpekbalığı derisi benzeri tasarımın vücudun suda ilerleyiş hızı­nı değiştirdiğini gösteriyor. Hesapla­malardan, direncin kadınlarda % 3, er­keklerde % 4 azaltılabileceği ortaya çı­kıyor. Bixler, bilgisayarla yaratılmış yüzücülerle gerçek yüzücülerden da­ha kolay çalışıldığını; örneğin, isterler­se bir yüzücüyü su altında 5 dakika tutabildiklerini söylüyor. Köpekbalığı derisi taklit edilerek, yüzme stiline gö-re farklı kumaşlarla kimi vücudun tü­münü, kimi yarısını kaplayan, kadın ve erkek için ayrı mayolar tasarlan­mış. Bu mayolar, İki çeşit direnci azal­tıyor: Vücudun yüzey dokusundan ve basınçtan kaynaklanan direnç. Yüzey dokusunun direncini azaltmak için mikroskopik dişlerin doğru boyutta olması önemli. Eğer çok küçük ya da çok büyük olurlarsa su. dişlerin ara­sındaki oluklardan akarken tipik bir mayodan daha fazla yüzey alanı oluş-turabiliyor. Bu arada basınç direnci, göğüs, çene gibi vücut çıkıntılarının vakum etkisiyle ortaya çıkıyor. Bunu azaltacak ve suyun vücut üzerinden
BİLİM ve TEKNİK 14 Eylül 2004
sürekli akmasını sağlayacak tasarımı yapmışlar. Bu mayoların önemli yerle­rinde gamze benzeri çukurlar bulunu­yor, tıpkı bir golf topu gibi. Böyle bir yüzey, suyun türbülansıyla çok küçük girdaplar oluşturuyor ve pürüzsüz bir yüzeydense mayonun yüzücüye daha iyi yapışmasını sağlıyor.
Hız mayolarıyla ilgili farklı görüşler de var. Indiana Üniversitesi'nden fiz­yolog Joel Stager'in, Sidney Olimpi-yatları'ndan sonra yüzme zamanlarını incelediğinde iki sonuç dikkatini çek­miş. Geleneksel mayo giyen yarışçılar­dan, erkeklerin 100 metre kurbağala-mada tahmin edilenden İyi sonuçlar­la, kadınlarınsa 200 metre sırtüstünü beklenenden daha uzun sürelerde yüzdükleri ortaya çıkmış. Öte yandan, Free Üniversitesi'nden biyomekanikçi Huub Toussaint ve meslektaşları 2003'te Sport Biomechanics dergisin­de yayımladıkları makalelerinde gele­neksel mayolarla köpekbalığı derisi mayoların arasında direncin azaltılma­sı bakımından dikkate değer bir farklı­lık olmadığını ortaya koydular. San Diego Üniversitesi'nden Brent Rus-hall da insan hızıyla, köpekbalığı hızı­nı karşılaştırarak ikisini aynı potada değerlendirmemek gerektiğini söylü­yor. En hızlı yüzücünün hızı, köpek­balığı hızının dörtte biri. Köpekbalığı derisi mayolarıyla köpekbalığı hızında direnç azalsa bile düşük hızda aynı et­ki görülmeyebilir. Rushall, Japon ma­yo üreticisi bir firmanın yaptığı başka bir araştırmayı da gözler önüne seri­yor. Köpekbalığı derisi benzeri mayo-larıyla yaptıkları testler, bu mayolarla yalnızca vücut suda belirli açılar yaptı­ğında dirençte azalma olabileceğini gösteriyor. Sporcularla birlikte tekno­lojilerin yarıştığı bir çağda mayo üreti­cilerinin rekabeti araştırma alanında da sürüyor. Tyr adlı bir başka mayo üreticisi firma, direnç azaltan hız ma­yoları konusunda farklı görüşlere sa­hip. Onlar, daha hızlı yüzebilmek İçin vücudun yüzeyinden oluşan direncin artırılması gerektiğini düşünüyorlar. Buffalo Üniversitesi'nin konuyla ilgili araştırma merkezinden David Pender-gast, vücudun yüzey dokusundan kay­naklanan direnci artırarak diğer iki tip direncin azalacağını söylüyor. Vücu­dun şeklinden kaynaklanan basınç di­renci dışında bir direnç daha var. Na­sıl gemiler giderken arkasında İz bıra-
kırsa benzer şekilde yüzücüler de bı­rakır. Bunu dalga direnci olarak ad­landıran uzmanlar, vücudun yüzeyin­den oluşan direncin düşük hızlarda oluşacağını; öte yandan basınç ve dal­ga direncinin yüzücü hızlandıkça orta­ya çıkacağını söylüyorlar. Tyr'ın hız mayosunun göğüs, baldır ve kalça bölgelerinde birbirine paralel ve eşit uzaklıkta şeritler var. Amaç, suyu vü­cuda yakın tutarak, suyun direncini azaltmak. Bu yeni bir düşünce değil, 1994 Kış Olimpiyatları'nda kayak spo­runda denenmiş. Araştırma merkezin­deki yüzücülerin geri dönüşler yapma­dan sürekli yüzebilecekleri simit şek­linde özel bir havuzda yapılan testler­de basınç direncinde % 18, dalga di­rencinde % 53 azalma olduğu, toplam etkinin % 10 olduğu ortaya çıkıyor.
fazla yararı sağlıyor olabilir. Bu, lan Thorpe'un neden yarışlarda asla bir mayoyu ikinci kez giymediğini açıklı­yor. Mayoların da tıpkı arabalar gibi bakımını yapmak gerekiyor. En basi­tinden klorlu suyun etkisinden kurtul­mak İçin mayoyu iyi durulamak gere­kiyor. Mayonun vücuda tam oturması­nın önemini herkes biliyor. Yine de uzmanların üzerinde durduğu bir püf noktası var. Tüm vücudu kaplayan mayoların boyun ve omuzları İyice Ört­mesine dikkat etmek gerekiyor. Yarışa kuru mayoyla başlamak bir diğer püf noktası. Yüzücülere yarışta kullana­cakları mayoyla ısınmamayı öneriyor­lar. Tüm mayo üreticilerinin amacı, ge­nel anlamda suyun vücuda direncini azaltmak. Bu etki, mayo ancak kuruy­ken hissedilebiyor, ıslak bir mayo ya­rardan çok zarar sağlayabiliyor. Tek­nik nedenler bir yana, ıslak mayoyla yarışı beklerken vücudun soğuması yüzücünün performansını da etkileye­biliyor. Bu arada mayo üreticilerinin yarışı madalya avcılarına inanılmaz olanaklar da sağlayabiliyor. Birkaç kez dünya rekoru kıran, 18 yaşındaki altın madalyalı sporcu, Michael Phelps'in Speedo'yla kontratında, Mark Spitz'in altın madalya rekorunu kırarsa 1 milyon Dolar alacağı yazı­yor. Hız mayolarının fiyatı 100 - 400 Dolar arasında değişiyor. Bunun, gü­müşle altın madalya arasında bir fark getirebileceği umudu sporcuları ileri teknoloji ürünlerine çekiyor. Kimi yü­zücüler mayolarından eski bir dost gi­bi söz ediyorlar, iyi bir mayoyla yarış­larda daha hızlı yüzebileceklerini dü­şünüyorlar. Bunun psikolojik etkisi, tıpkı gerçekte ilaç olmayan tabletlerin kullanıldığında tıbbi açıdan işe yara­ması gibi. Bu haliyle bile hız mayoları işe yaracak görünüyor. Öte yandan teknolojiye siyah beyaz gözlüklerle bakanların yabana atılmayacak bir so­rusu var. Hız mayoları yüzücüleri tem-belleştirecek mi?
Tuğba Can
Kaynaklar
Krieger, K. "Do Pool Sharks Swim Faster" Science, 30 Temmuz
2004 http://washingtontimes.com/upi-breaking/2004.0412-044946-
27Olr.htm
http ://www. msnbc.msn.com/id/5549313/ http ://www .totalimmersion.net/2004%20articIes/march/high-
tech.html http://www.sciam.com/article.cfm?chanID=sa004&artic-
lelD=000902AC-487A-1112-B89C83414B7F4945 http ://www.puIIbuoy.co.uk/bodysults2. html
Mayo üreticileri, bilim ve teknoloji­ye dayanan özel tasarımlarının tek ba­şına yeterli olmayacağının, bu mayo­larla hızlı yüzmenin kolaylaşmayacağı-nın farkındalar. Mayolar yanında hızlı yüzmekle ilgili birkaç noktaya da deği­niyorlar. Başı aşağıda tutmak önemli. Bu şekilde enerji başın ağırlığı için de­ğil de vücudu itme eylemine harcana­biliyor. Ya daha uzun yumuşak kulaç­lar, sessiz, su sıçratmayan, daha hızlı, dönüşler yarışmada yarar sağlamaz mı? Ya da kollar ve bacaklarda kas yorgunluğu olmadan vücudun gücü­nü ve temposunu ayarlamak? Bir de kontrol! Yarı mesafeden sonra ilk bö­lüm kadar ya da biraz daha hızlı yüze­bilmek... Avustralya'lı yüzücü, Susie O'Neill 200 metre kelebek dalında re­kor kırdığında üzerinde hız mayosu yoktu. Mayoların doğru kullanmıyla il­gili öneriler de var. Mayoları sık sık giymeyin diyorlar. Uzun süre kulla­nımda hız mayosu bile olsa kumaşın gerginliğinin bozulması olası. Yani mayolar ancak birkaç deneme için en
Eylül 2004 15 BİLİM ve TEKNİK