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Son en gran medida el mismo deporte con dos nombres. 'Atletismo' es el término internacional y británico, usado por el organismo rector World Athletics, y abarca desde el atletismo de estadio hasta la ruta, el campo a través y la marcha. 'Track and field' es el término estadounidense y se refiere más específicamente a las pruebas de estadio: las carreras de pista —velocidad, mediofondo, fondo, vallas y relevos— y las pruebas de campo, los saltos y lanzamientos disputados en el campo interior. En la práctica, cuando los estadounidenses dicen 'track and field' y el resto del mundo dice 'atletismo', suelen referirse al mismo conjunto de pruebas de correr, saltar y lanzar que forman el núcleo del programa olímpico.

El deporte se divide en cinco familias. La velocidad abarca los 100 m, 200 m y 400 m, además de los relevos de velocidad. El mediofondo y el fondo van de los 800 m, pasando por 1.500 m, 5.000 m y 10.000 m, hasta el maratón, con los 3.000 m obstáculos como prueba especializada. Las vallas incluyen las 110 m (100 m para mujeres) y las 400 m vallas. Los saltos son longitud, triple salto, altura y pértiga. Los lanzamientos son peso, disco, martillo y jabalina. Por último, las pruebas combinadas —el decatlón masculino y el heptatlón femenino— agrupan varias de estas disciplinas a lo largo de dos días. La ruta y la marcha atlética completan el programa del atletismo más allá del estadio.

El jamaicano Usain Bolt posee el récord mundial masculino de 100 m con 9,58 segundos, fijado en el Mundial de Berlín de 2009, y el récord de 200 m con 19,19 segundos en la misma cita, ambos intactos desde hace más de quince años. Durante esos 100 m alcanzó una velocidad punta de unos 44 km/h. En el lado femenino, los 10,49 segundos de Florence Griffith-Joyner, de 1988, siguen siendo el récord de velocidad más antiguo y discutido, con su marca de 200 m, 21,34, también vigente. Bolt es considerado casi unánimemente el ser humano más rápido cronometrado con fiabilidad, y ningún velocista en activo se ha acercado especialmente a sus récords.

Desde 2010, una sola salida nula supone la descalificación inmediata, sin aviso previo, una regla más estricta introducida para agilizar las salidas de velocidad televisadas y acabar con la picardía de las salidas anticipadas deliberadas. Una salida se considera nula si un atleta abandona los tacos antes del disparo o reacciona en menos de 0,100 segundos tras él, ya que la ciencia deportiva sostiene que ningún humano puede oír y reaccionar más rápido que eso. La regla atrapó, célebremente, a Usain Bolt, descalificado de la final de 100 m en el Mundial de 2011. Las pruebas combinadas, como el decatlón, conservan un sistema de un solo aviso, reflejando las distintas exigencias sobre los atletas multipruebas a lo largo de una competición larga.

Es una combinación de factores más que un único gen. Muchos de los mejores corredores proceden de regiones de altitud, por encima de los 2.000 metros, donde toda una vida allí potencia la capacidad de transportar oxígeno. Una cultura de correr largas distancias hacia la escuela desde la infancia construye una base aeróbica temprana, y ciertas poblaciones del este africano parecen tener ventajas fisiológicas, como piernas inferiores esbeltas, que hacen que correr resulte más económico. Crucialmente, el incentivo económico es enorme: los premios y las bolsas de los grandes maratones pueden transformar la vida de la familia de un corredor, atrayendo a enormes cantidades de gente al deporte y creando una competencia feroz. Centros de entrenamiento como Iten, en Kenia, concentran talento, entrenamiento y compañeros de ritmo, produciendo un ciclo autorreforzado de excelencia.

Las superzapatillas son zapatillas de correr que combinan una placa rígida de fibra de carbono con una gruesa capa de espuma ligera y muy reactiva, un diseño popularizado por el Vaporfly de Nike a partir de 2017. Juntas, almacenan y devuelven energía y reducen el coste muscular de correr, mejorando la economía en un estimado 4 por ciento, suficiente para haber empujado con fuerza a la baja los récords de maratón y fondo. Son legales, pero están reguladas: World Athletics limita el grosor de la suela (40 mm para zapatillas de ruta, menos para clavos de pista), limita las zapatillas a una sola placa y exige que los modelos estén disponibles para todos los atletas en lugar de ser prototipos únicos. Los críticos argumentan que las zapatillas distorsionan las comparaciones de récords entre épocas; sus defensores señalan que la tecnología está a la venta para cualquiera.