4 أسباب علمية تمنح الأفارقة الهيمنة على سباقات الماراثون الطويلة

دراسة: العدّاؤون في إثيوبيا وليسوتو ومالاوي وكينيا الأسرع عالمياً

العداء الكيني بنسون كيبروتو الفائز بلقب ماراثون الرجال في طوكيو 2024 (رويترز)
العداء الكيني بنسون كيبروتو الفائز بلقب ماراثون الرجال في طوكيو 2024 (رويترز)
TT

4 أسباب علمية تمنح الأفارقة الهيمنة على سباقات الماراثون الطويلة

العداء الكيني بنسون كيبروتو الفائز بلقب ماراثون الرجال في طوكيو 2024 (رويترز)
العداء الكيني بنسون كيبروتو الفائز بلقب ماراثون الرجال في طوكيو 2024 (رويترز)

لعقود من الزمن، هيمن سكان دول شرق أفريقيا، خصوصاً الكينيين والإثيوبيين، على سباقات الماراثون الطويلة، وكانوا يندفعون عبر خطوط النهاية، في حين أن منافسيهم المنهكين بالكاد يتمكنون من الوصول إليها.

ويشكل عداؤو الماراثون الكينيون ظاهرة لدرجة أن المنظمات البحثية أجرت دراسات حول سبب هيمنتهم على سباقات المسافات الطويلة. وعلى مدار 6 عقود، حصد أكثر من 100 عداء كيني معظم ذهبيات وميداليات السباقات العالمية.

وكشف تحليل واسع النطاق لأكثر من مليون سجل سباق، أن العدائين من دول شرق أفريقيا هم القوة المهيمنة في سباقات «الألترا ماراثون» التي يبلغ طولها 50 كيلومتراً.

و«ألترا ماراثون» هو سباق أطول من سباقات الماراثون التقليدية التي تبلغ 42.195 كيلومتر، وتختلف مسافاته، ويبلغ طول أقصر سباق 50 كيلومتراً، بينما السابقات الطويلة يمكن تصل لأكثر من 100 كيلومتر.

واكتسبت سباقات «ألترا ماراثون» التي تستمر أكثر من 6 ساعات، شعبية كبيرة في السنوات الأخيرة. ومن بين سباقات «ألترا ماراثون»، تبرز مسافة الـ50 كيلومتراً كخطوة صعبة، لكنها قابلة للتحقيق مقارنة بالماراثون القياسي.

وتلقي دراسة، نشرت في العدد الأخير من دورية «ساينتفك ريبورتس»، الضوء على اتجاهات الأداء في تلك السباقات ذات الشعبية المتنامية. وخلال الدراسة، أجرى باحثون من سويسرا ومؤسسات متعاونة من جميع أنحاء العالم تحقيقاً شمل مجموعة بيانات ضخمة من نتائج سباقات «الألترا ماراثون» التي امتدت مسافة 50 كيلومتراً، التي تشمل ما يقرب من 1.4 مليون سجل سباق من المشاركين الذكور والإناث، بهدف تحديد أسرع المتسابقين حسب بلد الانتماء والفئة العمرية وموقع السباق.

أسباب علمية

وكشفت النتائج أن العدائين من دول شرق أفريقيا، بما في ذلك إثيوبيا وليسوتو ومالاوي وكينيا، هم الأسرع في سباقات الماراثون البالغة طولها 50 كيلومتراً.

وأظهرت الدراسة أن المضامير السباقية في أوروبا، وتحديداً في لوكسمبورغ، وبيلاروسيا، وليتوانيا، وفي الشرق الأوسط، وتحديداً في قطر والأردن، توفر الظروف المثالية لتحقيق أوقات سباق أسرع.

وحول الأسباب العلمية وراء تفوق العدائين من دول شرق أفريقيا، يقول الدكتور بيت كنيتشل الباحث الرئيسي للدراسة من معهد الرعاية الأولية في جامعة زيوريخ بسويسرا: «يمكن أن تعزى ذلك إلى 4 عوامل رئيسية، تشمل (الاستعداد الوراثي، والالتزام بالنظام الغذائي التقليدي، والعيش والتدريب على ارتفاعات عالية، والخلفية الاجتماعية والثقافية).

وأضاف لـ«الشرق الأوسط»: «بالإضافة إلى ذلك، فإن الحياة في هذه البلدان، والتي تتطلب على سبيل المثال «المشي أو الجري بحقائب مدرسية ثقيلة لفترات طويلة من الزمن، قد تسهم في تحسين حالة المتسابقين البدنية وقدرتهم على التحمل».

ونوه بأن هناك افتراضاً سائداً أيضاً بأن الخلفية الجينية تؤثر بشكل كبير في الإمكانات الرياضية من خلال تحديد خصائص الجسم والقلب والأوعية الدموية والعضلية التي تسهم في التكيف أثناء التدريب البدني، ويشير هذا إلى أن العدائين من دول شرق أفريقيا قد يتمتعون بميزة فريدة بسبب هذه العوامل.

نجاح استثنائي

وأظهرت الدراسة أن أسرع المتسابقين في سباقات الماراثون الفائقة في مسافة 50 كيلومتراً كانوا في الفئة العمرية 20 - 24 عاماً، على عكس الاعتقاد التقليدي بأن ذروة أداء الماراثون الفائق تأتي في الفئات العمرية الأكبر سناً، ويشير هذا إلى أن العدائين الأصغر سناً قد يتمتعون بميزة في مسافة السباق هذه، لكن كنيتشل قال إن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لفهم العوامل التي تسهم في نجاح هذه الفئة العمرية.

وينحدر معظم العدائين الكينيين من قبيلتي «كالينجينز» و«نانديز» في منطقة الوادي المتصدع والتي تشكل سكانها 10 في المائة فقط من سكان البلاد البالغ عددهم 50 مليون نسمة. وبفضل طبيعتها الجغرافية المرتفعة، أصبحت هواية الجري تشكل أسلوب حياة لسكان منطقة الوادي المتصدع التي أصبحت أيضاً وجهة تدريبية مفضلة للنجوم والمدربين العالميين.

ويبدو أيضاً أن النجاح الاستثنائي لهؤلاء العدائين يعزى في الأساس إلى خصائص بيئية وجسدية مواتية، وتدريب متواصل على ارتفاعات عالية، إلى جانب الدافع النفسي القوي لتحقيق النجاح في الميدان الرياضي وخارجه.

وقضى الكاتب البريطاني أدهارناند فين، مؤلف كتاب «الجري مع الكينيين»، كثيراً من الوقت في منطقة الوادي المتصدع بكينيا، محاولاً فهم سر نجاح عدائي الماراثون الكينيين. وذكر في كتابه، أنه وجد أن السر ليس عاملاً واحداً، بل مزيج من العوامل المختلفة، ويشمل ذلك البيئة والنمط الحياتي والتدريب الشاق.

ويضيف هناك عوامل مثل التنشئة الريفية القاسية، وركض الأطفال في كل مكان، بالإضافة إلى النظام الغذائي البسيط، وانتفاء الوجبات السريعة، ووجود ارتفاعات وتضاريس جري مثالية مثل التلال المتموجة، والطرق الترابية في كل مكان، كلها عوامل تسهم في تطوير العدائين الكينيين والإثيوبيين.

ويوضح الكاتب أن الجري في كينيا يتيح فرصاً للرياضيين لتحقيق النجاح الاقتصادي، وتغيير حياتهم وحتى تحويل مجتمعاتهم، وبفضل وجود كثير من النماذج الناجحة، يتمكن الشباب من الوصول إلى الدعم والتحفيز ليصبحوا عدائين مميزين.

يختتم الكاتب بتأكيد أن هذا النجاح ليس نتيجة لعامل واحد، بل مجموعة من العوامل التي تتداخل معاً لتخلق ثقافة رياضية ملهمة.


مقالات ذات صلة

إنريكي: الانتصارات في الدوري الفرنسي لا تكفي للفوز بـ«أبطال أوروبا»

رياضة عالمية لويس إنريكي (رويترز)

إنريكي: الانتصارات في الدوري الفرنسي لا تكفي للفوز بـ«أبطال أوروبا»

حافظ باريس سان جيرمان على سجله الخالي من الهزائم في دوري الدرجة الأولى الفرنسي لكرة القدم بفوزه 3-صفر على تولوز أمس (الجمعة).

رياضة عالمية رفع بوسطن رصيده إلى 13 فوزاً مقابل 3 خسارات في وصافة المنطقة الشرقية (رويترز)

«إن بي إيه»: فوز صعب لحامل اللقب... ووريرز إلى ربع نهائي الكأس

سجل جايلن براون 31 نقطة و11 متابعة وقاد بوسطن سلتيكس حامل اللقب إلى فوز صعب على مضيفه واشنطن ويزاردز 108-96، الجمعة في دوري كرة السلة الأميركي للمحترفين.

«الشرق الأوسط» (لوس انجليس)
رياضة عالمية تأهلت هولندا بفضل انتصار بوتيك فان دي زاندسخولب وتالون غريكسبور (رويترز)

هولندا تهزم ألمانيا… وتتأهل لنهائي كأس ديفيز لأول مرة

حققت هولندا إنجازا تاريخيا بالتأهل لنهائي كأس ديفيز للتنس لأول مرة في تاريخها بتغلبها 2-صفر على ألمانيا في قبل النهائي اليوم الجمعة.

«الشرق الأوسط» (ملقة)
رياضة سعودية الأمير عبد الله بن فهد خلال تتويج الفائزين (الشرق الأوسط)

بيتندورف «سوبر» نهائي الرياض لقفز الحواجز

توّج الفارس فيكتور بيتندورف بطلاً لنهائي الرياض في منافسات الفردي ضمن التصفيات النهائية لبطولة لونجين العالمية لقفز الحواجز.

لولوة العنقري (الرياض ) منيرة السعيدان (الرياض )
رياضة سعودية ماكغريغور لدى خروجه من قاعة المحكمة (رويترز)

بعد 6 سنوات من الحادثة... المحكمة تعلنها: ماكغريغور معتدٍ جنسي

خلصت هيئة محلفين إلى أن الآيرلندي كونور ماكغريغور البطل السابق للفنون القتالية المختلطة اعتدى جنسياً على امرأة في حفل بدبلن في 2018 وألزمته بدفع تعويض لها.

«الشرق الأوسط» (دبلن)

«جراح آلي» بذكاء اصطناعي دُرّب على مشاهدة فيديوهات طبية

«جراح آلي» بذكاء اصطناعي دُرّب على مشاهدة فيديوهات طبية
TT

«جراح آلي» بذكاء اصطناعي دُرّب على مشاهدة فيديوهات طبية

«جراح آلي» بذكاء اصطناعي دُرّب على مشاهدة فيديوهات طبية

«تخيل أنك بحاجة إلى إجراء عملية جراحية في غضون بضع دقائق لأنك قد لا تنجو... لا يوجد جراحون في الجوار ولكن يوجد روبوت جراحي مستقل متاح يمكنه إجراء هذا الإجراء باحتمالية عالية جداً للنجاح، هل ستغتنم الفرصة؟» هذا ما أجابني به طالب ما بعد الدكتوراه بجامعة جونز هوبكنز عبر البريد الإلكتروني، لدى سؤالي عن التطوير الجديد.

تعليم الروبوت بمقاطع فيديو للجراحة

لأول مرة في التاريخ، تمكن كيم وزملاؤه من تعليم الذكاء الاصطناعي استخدام آلة جراحة آلية لأداء مهام جراحية دقيقة، من خلال جعلها تشاهد آلاف الساعات من الإجراءات الفعلية التي تحدث في ردهات جراحية حقيقية. ويقول فريق البحث إنه تطور رائد يتجاوز حدوداً طبية محددة ويفتح الطريق لعصر جديد في الرعاية الصحية.

وفقاً لورقتهم البحثية المنشورة حديثاً، يقول الباحثون إن الذكاء الاصطناعي تمكن من تحقيق مستوى أداء مماثل لجراحي البشر دون برمجة مسبقة.

جراحة بتوظيف الروبوت

تدريب على العروض بدلاً من البرمجة

وبدلاً من محاولة برمجة الروبوت بشق الأنفس للعمل -وهو ما تقول ورقة البحث إنه فشل دائماً في الماضي- قاموا بتدريب هذا الذكاء الاصطناعي من خلال شيء يسمى التعلم بالتقليد، وهو فرع من الذكاء الاصطناعي حيث تراقب الآلة وتكرر الأفعال البشرية. سمح هذا للذكاء الاصطناعي بتعلم التسلسلات المعقدة للأفعال المطلوبة لإكمال المهام الجراحية عن طريق تقسيمها إلى مكونات حركية. وتترجم هذه المكونات إلى أفعال أبسط -مثل زوايا المفاصل ومواضعها ومساراتها- والتي يسهل فهمها وتكرارها وتكييفها أثناء الجراحة.

توظيف روبوت «دافنشي» للتدريب

استخدم كيم وزملاؤه نظام دافنشي الجراحي كأيدٍ وعيون لهذا الذكاء الاصطناعي. ولكن قبل استخدام المنصة الروبوتية الراسخة (التي يستخدمها الجراحون حالياً لإجراء عمليات دقيقة محلياً وعن بُعد) لإثبات نجاح الذكاء الاصطناعي الجديد، قاموا أيضاً بتشغيل محاكاة افتراضية. وقد سمح هذا بتكرار أسرع وتحقق من السلامة قبل تطبيق الإجراءات التي تم تعلمها على الأجهزة الفعلية.

«كل ما نحتاجه هو إدخال الصورة، ثم يجد نظام الذكاء الاصطناعي هذا الإجراء الصحيح»، كما يقول كيم. كانت روبوتات دافنشي أيضاً مصدر مقاطع الفيديو التي حللها الذكاء الاصطناعي، باستخدام أكثر من 10000 تسجيل تم التقاطها بواسطة كاميرات المعصم أثناء العمليات الجراحية التي يقودها الإنسان.

تعلّم 3 مهام جراحية

وكان الهدف تعلم ثلاث مهام جراحية: التعامل مع إبرة جراحية وتحديد موضعها، ورفع الأنسجة والتلاعب بها بعناية، والخياطة -كلها مهام معقدة تتطلب تحكماً دقيقاً وحساساً للغاية.

مكنت مجموعة البيانات واسعة النطاق هذه الذكاء الاصطناعي من تعلم الاختلافات الدقيقة بين الإجراءات الجراحية المتشابهة، مثل شدة التوتر المناسب اللازم للتعامل مع الأنسجة دون التسبب في ضرر.

تعد مقاطع الفيديو التدريبية هذه جزءاً صغيراً جداً من مستودع واسع النطاق للبيانات الجراحية. مع ما يقرب من 7000 روبوت دافنشي قيد الاستخدام في جميع أنحاء العالم، هناك مكتبة ضخمة من العروض الجراحية للمراقبة والتعلم منها، والتي يستخدمها فريق البحث الآن لتوسيع ذخيرة الذكاء الاصطناعي الجراحية لدراسة جديدة لم تُنشر بعد.

«في عملنا المتابع، والذي سنصدره قريباً، ندرس ما إذا كانت هذه النماذج يمكن أن تعمل في الإجراءات الجراحية طويلة المدى التي تنطوي على هياكل تشريحية غير مرئية»، يكتب كيم، في إشارة إلى الإجراءات الجراحية المعقدة التي تتطلب التكيف مع حالة المريض في أي وقت معين، مثل إجراء عملية جراحية على جرح داخلي خطير.

التحقق من صحة النموذج المطور

أثناء التطوير، عمل الفريق عن كثب مع الجراحين الممارسين لتقييم أداء النموذج وتقديم ملاحظات حاسمة (خاصة فيما يتعلق بالتعامل الدقيق مع الأنسجة)، والتي قام الروبوت بدمجها في عملية التعلم الخاصة به.

أخيراً، للتحقق من صحة النموذج، استخدموا مجموعة بيانات منفصلة غير مدرجة في التدريب الأولي لإنشاء محاكاة افتراضية، ما يضمن قدرة الذكاء الاصطناعي على التكيف مع السيناريوهات الجراحية الجديدة وغير المرئية قبل الشروع في اختبارها في الإجراءات المادية. أكد هذا التحقق المتبادل قدرة الروبوت على التعميم بدلاً من مجرد حفظ الإجراءات، وهو أمر بالغ الأهمية بالطبع نظراً للعدد المجهول المحتمل الذي قد ينشأ في غرفة العمليات.

جراح آلي «ذو خبرة»

كل شيء سار بشكل جميل إذ تعلم نموذج الروبوت هذه المهام إلى مستوى الجراحين ذوي الخبرة. يقول أكسل كريغر، الأستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية في جامعة جونز هوبكنز والمؤلف الرئيسي للدراسة، في بيان عبر البريد الإلكتروني: «إنه لأمر سحري حقاً أن يكون لدينا هذا النموذج حيث كل ما نقوم به هو تلقيمه مدخلات الكاميرا، ويمكنه التنبؤ بالحركات الروبوتية اللازمة للجراحة». «نعتقد أن هذا يمثل خطوة مهمة إلى الأمام نحو أفق جديد في مجال الروبوتات الطبية».

تطوير رائد

إن أحد مفاتيح هذا النجاح هو استخدام الحركات النسبية بدلاً من التعليمات المطلقة. ففي نظام دافنشي قد لا تنتهي الأذرع الآلية إلى حيث هي مقصودة تماماً بسبب التناقضات الطفيفة في حركة المفصل التي تتراكم على مدار عدة حركات ويمكن أن تؤدي في النهاية إلى أخطاء كبيرة -خاصة في بيئة حساسة مثل الجراحة. كان على الفريق إيجاد حل، لذا بدلاً من الاعتماد على هذه القياسات، قام بتدريب النموذج على التحرك بناءً على ما يلاحظه في الوقت الفعلي أثناء إجراء العملية.

لكن الابتكار الرئيسي هنا هو أن التعلم بالتقليد يزيل الحاجة إلى البرمجة اليدوية للحركات الفردية. قبل هذا الاختراق، كانت برمجة الروبوت للخياطة تتطلب ترميزاً يدوياً لكل حركة بالتفصيل. يقول كيم إن هذه الطريقة كانت أيضاً عرضة للخطأ وتشكل قيداً رئيسياً في تقدم الجراحة الروبوتية. إذ إنها حدت مما يمكن للروبوت فعله بسبب جهود التطوير، والافتقار إلى المرونة التي جعلت من الصعب للغاية على الروبوتات القيام بمهام جديدة.

ومع ذلك، يسمح التعلم بالتقليد للروبوت بالتكيف بسرعة مع أي شيء يمكن مشاهدته، والتعلم على غرار طالب الجراحة. «(نحن) نحتاج فقط إلى جمع بيانات التعلم التقليدي لإجراءات مختلفة، ويمكننا تدريب الروبوت على تعلمها في غضون يومين»، كما يقول كريغر. «هذا يسمح لنا بالتعجيل نحو هدف الاستقلالية مع تقليل الأخطاء الطبية وتحقيق جراحة أكثر دقة».

تقييم مدى النجاح

لقياس مدى نجاح الذكاء الاصطناعي، حدد الباحثون مقاييس الأداء الرئيسية، مثل الدقة في وضع الإبرة والاتساق في التلاعب بالأنسجة باستخدام مجموعة من البيئات الجراحية الوهمية المادية، والتي تضمنت محاكيات الأنسجة الاصطناعية والدمى الجراحية. وكانت النتائج مذهلة. يقول كريغر: «النموذج جيد جداً في تعلم الأشياء التي لم نعلمه إياها. على سبيل المثال، إذا أسقط الإبرة، فسوف يلتقطها تلقائياً ويستمر».

لا تعد هذه القدرة على التكيف مهمة فقط لمواصلة تعلم مهارات جديدة ولكنها أيضاً ضرورية للتعامل مع الأحداث غير المتوقعة في الجراحات الحية، مثل تمزق الشريان أو تغير العلامات الحيوية للمريض فجأة. بالإضافة إلى ذلك، أظهر النموذج كفاءة زمنية محسنة، ما أدى إلى تقليل وقت الانتهاء للمهام الجراحية القياسية مثل الخياطة بنحو 30 في المائة، وهو أمر واعد بشكل خاص للعمليات الحرجة من حيث الوقت.

ويتصور العلماء سيناريو حيث تساعد هذه الروبوتات الجراحين في المواقف عالية الضغط، وتعزيز قدراتهم وتقليل الخطأ البشري. سيؤثر جراحو الذكاء الاصطناعي المستقبليون بشكل كبير على توفر الرعاية الجراحية، مما يجعل التدخلات الطبية عالية الجودة متاحة لعدد أكبر.

اللوائح التنظيمية وأخلاقيات الطب

هناك أيضاً تحديات أخلاقية وتنظيمية يجب معالجتها قبل نشر مثل هذا الذكاء الاصطناعي في بيئات جراحية حقيقية دون إشراف بشري. فالقفزة نحو الروبوتات الجراحية المستقلة تثير مخاوف أخلاقية جديدة.

هناك قضية المساءلة: من سيكون مسؤولاً إذا حدثت مشكلة؟ الشركة التي صنعت الجراح الذكي؟ المهنيون الطبيون الذين يشرفون عليه (إذا كان هناك أي إشراف)؟ هناك أيضاً مسألة موافقة المريض، والتي ستتطلب تثقيف كل من الشخص الذي يخضع للجراحة والأشخاص المحيطين به حول ماهية هذا الذكاء الاصطناعي، وما الذي يمكنهم فعله بالضبط، وما هي المخاطر التي تشكلها الروبوتات مقارنة بالجراحين البشر.

يعترف كيم بأن المستقبل الآن في منطقة رمادية حيث يمكن للجميع مجرد التكهن بما يجب أن يحدث أو سيحدث. ستكون أيدي السلطات التنظيمية مشغولة، من معالجة المساءلة والمخاوف الأخلاقية عند السماح لجراحي الذكاء الاصطناعي بالعمل بشكل مستقل، إلى وضع معايير للحصول على موافقة مستنيرة من المرضى.

ولكن عند الاختيار بين إجراء عملية جراحية طارئة منقذة للحياة بواسطة جراح مستقل أو عدم تلقي العلاج لأن الجراح البشري غير متاح (مثلاً في مكان بعيد أو منطقة متخلفة)، يزعم كيم أن الخيار الأفضل واضح. يمكنني بسهولة أن أتخيل مستقبلاً قريباً حيث يبدأ الناس في اختيار روبوتات الذكاء الاصطناعي على نظرائهم من البشر - في ظل وجود دليل إحصائي على أن جراحي الذكاء الاصطناعي يعملون بأمان.

وبعيداً عن التحديات الأخلاقية والقانونية، هناك حاجة إلى المزيد من العمل لتمكين التنفيذ العملي. ستحتاج المستشفيات إلى الاستثمار في البنية الأساسية التي تدعم جراحة الروبوتات بالذكاء الاصطناعي، بما في ذلك الأجهزة المادية والخبرة الفنية للتشغيل والصيانة. بالإضافة إلى ذلك، سيكون تدريب الفرق الطبية على إدارة العملية أمراً بالغ الأهمية. فالأطباء سيحتاجون إلى فهم الآلة ومتى يكون التدخل ضرورياً، وفي النهاية تحويل الجراحين البشريين من المهام الجراحية المباشرة إلى أدوار تركز على الإشراف والسلامة.

جراحات بسيطة أولاً

على المستوى العملي، يتصور الباحثون تقدماً تدريجياً، بدءاً بجراحات أبسط وأقل خطورة مثل إصلاح الفتق والتقدم تدريجياً إلى عمليات أكثر تعقيداً. سيساعد النهج التدريجي في التحقق من موثوقية الروبوت مع معالجة المخاوف التنظيمية والأخلاقية بمرور الوقت، فضلاً عن مساعدة السكان على الثقة في الذكاء الاصطناعي لإجراء العمليات الحرجة للحياة.

يقول كريغر: «ما زلنا في المراحل الأولى من فهم ما يمكن أن تحققه هذه الآلات حقاً. الهدف النهائي هو الحصول على أنظمة جراحية مستقلة تماماً وموثوقة وقابلة للتكيف وقادرة على إجراء العمليات الجراحية التي تتطلب حالياً اختصاصياً مدرباً تدريباً عالياً».

* مجلة «فاست كومباني» خدمات «تريبيون ميديا»

اقرأ أيضاً