"Das ist mindestens ein Zehntel wert", freut sich der 200-Meter-Sprinter. Der Basler Biomechaniker hat dazu die Bewegung von 24 Muskeln an Ober- und Unterkörper gleichzeitig vermessen: "Das gibt ein komplettes Bild des Athleten beim Starten."

Der Kurzsteckenlauf beginnt, bevor die Zuschauer wahrnehmen. Direkt nach dem Startschuss, wenn sich noch kein Sportler von der Stelle gerührt hat, laufen die Nervenimpulse der Sprinter schon um die Wette. Die Impulse gelangen vom akustischen Rezeptor über den Hörnerv ins Gehirn und werden als Startschuss erkannt. Erst jetzt kann ein Bewegungsprogramm entworfen werden, das erste Befehle an die Muskeln sendet. Da die Reaktionszeit der Sportler verschieden ist, sind einige bereits in Bewegung, während manche noch stillstehen. Die durchschnittliche Reaktionszeit beträgt 18 hundertstel Sekunden. Diese kann allerdings um fünf bis acht hundertstel Sekunden verbessert werden, wenn sich ein Sportler gut aufgewärmt hat und sich so die Kontraktionsbereitschaft seiner Muskeln und auch die Nervenleitgeschwindigkeit erhöht.

Die erste Bewegung macht der Läufer aber nicht mit seinen Beinen, sondern mit dem Oberkörper, um den Massenmittelpunkt möglichst weit nach vorne zu verlagern. So wird der erste Schritt möglichst lang. Diese ersten Bewegungen sind die effektivsten, da durch sie vierzig Prozent der Maximalgeschwindigkeit erreicht werden. Zudem ermöglicht die Ausrichtung des Oberkörpers in der Horizontalen dem Läufer, während des Anlaufs effektiv zu beschleunigen. Dabei stellt er seine Füße fast senkrecht, um die Federkraft der Beine nach vorne zu entfalten.

Nach etwa zwölf Schritten ändert sich die Laufweise völlig: der Sportler richtet sich auf und benutzt nun die Beine nicht als Sprungfeder, sondern als eine Art Riemen, mit welchen er "rudert". Dadurch kann er die bereits erreichte Geschwindigkeit von gut 40 bis 45 Kilometer pro Stunde aufrecht erhalten. Die Geschwindigkeit des Läufers hängt aber ausschließlich davon ab, wie schnell jeder seiner Muskeln kontrahiert. Im menschlichen Muskelgewebe gibt es grundsätzlich zwei Typen von Muskelfasern, weiße und rote. Die roten heißen so, weil sie aus dem Blut Sauerstoffmoleküle in großer Menge aufnehmen, speichern und wenn nötig verbrauchen. Dank dieses großen Sauerstoffspeichers können sie lange und ausdauernd arbeiten.

Die Fasern, die nicht so viele Sauerstoffmoleküle speichern, heißen weiße Fasern. Sie sind weniger ausdauernd und werden schnell müde. Da sie viel leichter und beweglicher als rote Fasern sind, können sie zweimal schneller kontrahieren. Ein Durchschnittsmensch hat ungefähr die gleiche Menge von beiden Fasertypen. Diese Proportion kann durch Training verändert werden: so hat ein guter Sprinter bis zu achtzig Prozent der schnellen weißen Fasern.

Weiße Fasern alleine reichen aber nicht, um zu gewinnen. Wenn ein Sprinter seine weißen Fasern schnell anspannt, aber anschließend nicht völlig entspannt, sind die dünnen Blutkapillare zwischen den Fasern die meiste Zeit verklemmt und alle Stoffwechselprozesse behindert. So werden die Muskelzellen zu schnell müde. Ein perfekter Sprinter muss in der Lage sein, seine Muskeln in Bruchteilen von Sekunden völlig zu entspannen. Er nutzt kleine Augenblicke zwischen den Kontraktionen, um den Muskelfasern Erholung und Nahrung zu verschaffen und wird so zum Schnellsten und derjenige, der gewinnt.

In vielen sportlichen Disziplinen werden Spitzenathleten immer größer und schwerer. Insbesondere beim Sprinten und Schwimmen haben größere Sportler deutliche Wettbewerbsvorteile, wie eine US-Studie zeigt. Die Wissenschaftler empfehlen daher, gerechterweise diese Sportdisziplinen ähnlich wie Boxen oder Ringen in Gewichtsklassen unterteilen. Seit dem Jahr 1900 ist die Körpergröße jener Sprinter und Schwimmer, die über die Distanz von 100 Metern Weltrekorde aufstellten, der Studie zufolge kontinuierlich gestiegen - und zwar wesentlich stärker als in der normalen Bevölkerung. Während Durchschnittsbürger im vorigen Jahrhundert nur um knapp fünf Zentimeter größer wurden, legten die Topschwimmer um 11,4 Zentimeter zu, die Spitzensprinter sogar um mehr als 16 Zentimeter.

Und je größer der Athlet, desto besser war tendenziell seine Zeit. "Die bei der Analyse aufgezeigten Trends deuten darauf hin, dass Geschwindigkeitsrekorde weiterhin von besonders schweren und großen Athleten aufgestellt werden", sagt Studienleiter Jordan Charles von der DukeäUniversität in North Carolina. Wie die Körperform den Athleten gemäß biomechanische Gesetzen Wettbewerbsvorteile verschafft, erläutert das Beispiel Schwimmen. Hier raten Trainer ihren Schützlingen, sich bei jedem Stoß möglichst weit aus dem Wasser zu strecken.

"Man dachte, dass der Schwimmer in der Luft weniger Widerstand habe als im Wasser", sagt Charles. "Richtiger Tipp, aber falsche Erklärung." Stattdessen könne ein Körper, der weit aus dem Wasser rage, schneller und stärker nach vorne gerichtet wieder in die Flüssigkeit eintauchen. "Die dadurch ausgelöste größere Welle ist schneller und treibt den Körper nach vorne. Ein größerer Schwimmer bekommt einen stärkeren Effekt", sagt der Forscher und prognostiziert: "In Zukunft werden die schnellsten Athleten schwerer und größer sein."