l`influence du chaussage sur les parametres de la course

L’INFLUENCE DU CHAUSSAGE SUR LES PARAMETRES DE LA COURSE
Les hommes, depuis leur apparition sur terre, il y a 45 millions d’années, n’ont cessé de
courir. La course, autrefois indispensable à l‘homme pour assurer sa survie, est aujourd’hui perçue
très différemment. En effet, pour la plus part d’entre nous, nous passons, la majorité de notre temps
assis ou même couché. C’est alors que cette discipline est devenue un loisir, qui s’est
majoritairement développée à la fin du XXe siècle.
Au cours des années 1970, la pratique de la course à pied a connu une importante
révolution. C’est à cette période que le marché s’est enrichi de toutes nouvelles chaussures
équipées de systèmes de maintien et d'amortis très poussés. Leur objectif est d'accroître les
performances et d’améliorer le confort. Dès lors, la chaussure de sport a connu de plus en plus
d’innovations technologiques.
Après 40 ans de quête constante à l’artificialité, les pays occidentaux privilégient
actuellement un retour à la simplicité qui se propage jusque dans la pratique de la course à pied.
C'est dans ce contexte que les chaussures minimalistes et le retour de la course pieds nus se
révélèrent. Cette mode nous vient tout droit des Etats-Unis. A l’origine de cette nouvelle tendance,
un livre publié par Christopher Mac Douglas qui est très vite devenu un best-seller, «Burn to Run»
[1]. L’auteur, journaliste reconnu et grand adepte de la course à pied, a subit au cours de ces
dernières années de très nombreuses blessures. Ces dernières l'ont poussé à partir à la découverte
des Indiens du Tarahumara, connus pour être les plus grands coureurs de fond pieds nus au monde.
Ce livre relate son expérience tout en s'appuyant sur les publications de Daniel E. Lieberman,
professeur de biologie évolutive humaine à l’université de Harvard et spécialiste de la course à pied
nu. Toutefois, les vertus de cette dernière ne seraient pas une nouveauté. En effet, un certain athlète
éthiopien, Abebe Bikila, a surpris tout le monde en battant pieds nus le record du monde au
marathon des Jeux Olympiques de Rome en 1960.
Nous sommes alors en mesure de nous poser la question suivante: « Peut-on mettre en
évidence un type de chaussage plus particulièrement adapté à la pratique de la course à pied ? »
Selon une hypothèse, les chaussures de courses minimalistes ou la course pieds nus, répondraient
davantage aux principaux critères recherchés dans une chaussure de sport à savoir l’optimisation des
performances et la protection des membres inférieurs contre les éventuels risques de blessures.
Résumé
Nous nous apercevons au cours de cette étude de la littérature, qu’il n’est pas facile
d’obtenir des réponses claires et unanimes au sujet de l’influence du chaussage sur les paramètres
de la course à pied. Effectivement, chacun avance des théories qui ne cessent de se contredire.
Mots Clefs
Course chaussée, Pied Nu, Minimaliste, Courir, Biomécanique, Blessures, Grève de Pied.
Keyword
Shod running, Barefoot, Minimalist, Running, Biomechanics, Injuries, Foot-Strike.
Introduction,
1
Avant de commencer toute description, nous allons définir la différence entre un cycle et une
foulée. «Le cycle est donc caractérisé par sa longueur, sa durée et peut être lui-même décomposé en
deux foulées symétriques droite et gauche, correspondant au passage de l’appui d’un pied sur
l’autre. Ainsi, la foulée peut être définie par la mesure sur le sol de la distance entre deux appuis
successifs. » (Leboeuf) [2]
Afin de permettre une meilleure compréhension du reste de l’article, nous allons décrire le
déroulement d’un cycle de course. La course est caractérisée par un seul pied au contact du sol suivi
d’une phase d’oscillation par les deux pieds. Le début de la phase d’oscillation est marqué par le
décollement des orteils. Chaque phase d’appui est subdivisée en une sous-phase d’absorption ou
freinage, pendant laquelle le centre de masse décélère horizontalement puis en une autre sousphase de propulsion ou poussée, pendant laquelle le centre de masse est propulsé vers le haut. Cette
propulsion du pied nécessite de l’énergie pour permettre le décollement du pied du sol. Dans la
première moitié de l’appui correspondant à l’amortissement, les forces sont absorbées puis lors de la
propulsion elles sont restituées au système pour permettre la propulsion. Lors du contact du pied au
sol l’énergie cinétique et l’énergie potentielle sont transformées en énergie potentielle élastique et
stockées par les structures tendineuses et ligamentaires. Lors de la propulsion, l’énergie stockée est
libérée en complément de l’énergie fournie par la contraction musculaire. L’augmentation du temps
d’oscillation entraîne l’augmentation de l’extension du genou nécessitant plus d’amortissement, dû à
un impact au sol plus important. Les structures musculo-tendineuses absorbent l’énergie par
étirement et se raccourcissent juste avant la propulsion pour libérer l’énergie stockée mais
également en produire. Les muscles bi-articulaires, les tendons ou encore le mouvement de
pronation du pied après son contact au sol constituent les mécanismes permettant l’absorption du
choc et son amortissement. La longueur de la foulée et la cadence sont aussi des paramètres
importants à prendre en considération afin d’optimiser ses performances. (Novacheck) [3].
Méthode
Pour mener à bien cette recherche, j’ai utilisé plusieurs ressources provenant d'internet. La
première est la plateforme « Jubil », dans laquelle, je me suis surtout servie des bases de données :
« PubMed » et « Science- Direct ». Je me suis également servie de « Google Scholar » et enfin, du
navigateur Firefox.
Pour sélectionner les articles, j’ai exclu, dans un premier temps, tous ceux auxquels je n’avais
pas accès; ensuite, ceux dont les recherches étaient toujours en cours; et enfin, les textes qui ne me
semblaient pas pertinents par rapport au sujet que j’ai choisi de traiter.
L’influence des chaussures sur la foulée
2
Existe-t-il une différence entre la course chaussée et non chaussée ? Pour répondre à cette
question, nous allons étudier les différents paramètres (spatio-temporel, cinématique ainsi que la
raideur musculo-tendineuse du membre inférieur) qui ont une influence directe sur la course, en
terme de performance.
Tout d’abord, l’article publié par Libermann et al, [4], en 2010, montre que lorsque nous
courons chaussés, la phase de contact au sol à lieu généralement au niveau du talon ce qui va
contribuer à diminuer l'efficacité, provoquant un effet de freinage à chaque foulée. Lors de la course
pieds nus au contraire, la phase de contact au sol s’effectue plus fréquemment au niveau du médiopied ou de l’avant du pied. Daniel Lieberman a donc émis une hypothèse concernant une réduction
de l’impact des forces sur les membres inférieurs, lorsque nous atterrissons en premier sur l’avant
pied, qui permettrait de stocker cette énergie dans les mollets et le tendon d’Achille et ainsi
permettrait de restituer une plus grande source d’énergie lors de la propulsion. Il a également ajouté
que la voûte plantaire nous aiderait à mieux rebondir à chaque foulée et par la même diminuer la
quantité d’énergie nécessaire pour courir. Or, dans une chaussure, la voûte plantaire est comprimée
et perd ses capacités. Un autre article publié par Hamil et al, [5], en 2011, confirme les résultats de
Libermann; affirmant lui aussi, que lorsqu’un coureur court pieds nus, il aura tendance à ne pas poser
le talon en premier, ce qui réduira les impacts de chocs. Figure 1 (premier pic d’impact)
Figure 1 : Réactions des forces verticales au sol.
(a) larges pointillés, personne courant pieds nus
(b) petits pointillés, personne chaussé,
(chaussure de course standard)
(c) trait continu, chaussure minimaliste
(Vibram FiveFigueurs)
Extrait de Squardrone, 2009,[13] page 10
De Witt et al, [6], en 2000, tout comme le fera Divert et al, [7], en 2005, Bishop et al, [8], en
2006 ou T. Lussianaa & L. Mourota, [9] en 2013, ont tous montré que la course pieds nus, facilite une
augmentation de la raideur musculo-tendineuse du membre inférieur qui augmente les capacités du
corps à emmagasiner et à restituer l’énergie élastique ce qui entraîne une diminution du coût
énergétique. Auparavant, Burkett et al, [10] en 1985, avait établi que le poids de la chaussure joue un
rôle dans l’augmentation de la dépense énergétique. En outre, B.Nigg, [11] a observé « que la
consommation d'oxygène est généralement de 4% à 5% réduite dans la course pieds nus ». Selon lui,
cela est en partie dû, au déplacement du poids de la chaussure. « La demande d'énergie augmente
d'environ 1% pour chaque 100 g de masse supplémentaire sur le pied ».
Au niveau des paramètres cinématiques, Divert et al, [12], en 2008, Squadrone & Gallozzi,
[13], et B.Nigg, [11], en 2009, Libermann et al, [4], en 2010, et enfin Hamil et al, [5], en 2011 se
3
rejoignent tous pour dire que lors de la course pieds nus, on observe une augmentation de l’angle
d’ouverture de la cheville, une diminution de l’angle d’ouverture du genoux et donc un
abaissement du centre de gravité qui tend à réduire les forces d’impacts du pied au sol et permet un
meilleur stockage-restitution de l’énergie élastique. Figure 1 (Deuxième pic d’impact, qui correspond
aux forces de restitution d’énergie.)
Quant aux paramètres spatio-temporel, et Divert et al, [12], en 2008, Squadrone & Gallozzi,
[13],en 2009, ainsi que Liberman et al, [14], en 2012, ont mis en évidence que la course pieds nus
diminue la longueur de la foulée, réduit les temps de contact au sol ainsi que le temps de vol et
augmente la fréquence de la foulée. L’ensemble de ces modifications permettent une diminution des
forces d’impacts et une augmentation de la vitesse de la course. De Witt et al, [6], et Liberman et al,
[4], ont aussi montré la présence de deux pics d’impact pour une attaque par l’arrière-pied alors
qu’il n’y en aura qu’un lors d’un atterrissage par l’avant-pied. Le premier pic correspond à un impact
de transition, qui n’existe pas quand les personnes attaquent par l’avant-pied. Figure 2.
Grâce à la concordance de ces études scientifiques, il a donc été clairement établi qu’il existe
une différence significative entre la course chaussée et la course pieds nus. En effet, cette dernière
présente un intérêt au niveau de la performance en diminuant le coût énergétique.
Figure 2 : Réactions des forces verticales au sol, selon trois
façons de courir :
(a) personne déchaussée, attaquant le sol par le talon.
(b) personne chaussée, attaquant le sol par le talon.
(c) personne pieds nus, attaquant le sol par l’avant pied.
L’attaque par l’arrière-pied (a&b) génère un impact de forces
transitoires, mais la chaussure tend à réduire leurs amplitudes.
Extrait de Liberman, 2010 [4], page 532.
Cependant courir pieds nus, en raison des sols parfois recouverts d’objet coupants, n’est pas
sans danger. C’est donc pour cela, que les chaussures dites minimalistes ont été inventées avec les
avantages de la course pieds nus, tout en isolant la plante de pied du sol. Selon une étude menée par
4
Squadrone & Gallozzi,[13], en 2009, le modèle "Vibram Fivefingers" mimerait les paramètres étudiés
précédemment liés à la course pieds nus (figure1). Néanmoins, Bonacci et al, [15] ont publié un
article en 2013, montrant qu’il n’existe aucune différence entre la chaussure de course traditionnelle
et certains modèles de chaussures dites "minimalistes". Selon Horvais & Samozino [16] et Bonacci et
al, [15] pour qu’une chaussure réussisse à reproduire les modifications constatées au cours de la
course pieds nus, il faut que celle-ci réunisse deux critères majeurs : une semelle d’épaisseur
semblable à l’arrière et à l’avant du pied ainsi qu’une absence totale d’amorti au niveau du talon.
Libermann et al, [14] a publié en 2012, un article qui émet un avertissement sur la course
pied nu ou en chaussure minimaliste. En effet les coureurs, qui courent depuis toujours en
chaussures dites maximalistes, ne vont pas, par le simple fait de retirer leurs chaussures, retrouver
les mêmes paramètres de course que les personnes qui courent pieds nus depuis de nombreuses
années. La course pieds nus est une compétence, qui selon lui, doit être apprise. Allison et al, [17] en
2013, ont publié un article qui notifie que lorsque les coureurs habitués à atterrir sur l’arrière-pied
modifient leur course, afin d’atterrir, en premier, sur l’avant-pied, vont dépenser beaucoup plus
d'oxygène et d'énergie qu’auparavant. Liberman et al, [14], Jenkins et al, [18] ainsi que Ridge et al
[19], monterons, par le biais d’expérience, qu’il est indispensable de respecter une phase de
transition longue et progressive vers cette nouvelle façon d’appréhender la course à pied.
Les risques de blessures générées par les chaussures
Dans les années 70, on nous a affirmé que courir avec des chaussures amortissantes réduirait
les risques de blessures. Or depuis ces dernières décennies, de plus en plus d’études scientifiques
sembleraient avancer le contraire. Pour répondre à nos interrogations, il serait aisé de comparer les
taux de blessures constatées chez les coureurs chaussés et celles obtenues chez les coureurs non
chaussés. Selon l’article publié par Van Gent et al, [20], en 2007, le plus souvent cité, en terme de
référence sur l’incidence des blessures au niveau des membres inférieurs celles-ci variaient entre en
20% et 80%. Cependant, aucune publication n’a encore été faite quant au recensement du taux de
blessures pour les personnes courant pieds nus. Nous allons donc étudier les publications réalisées à
ce sujet afin d’y voir plus clair.
Selon l’article publié par Libermann et al, [4] en 2010, les hommes courent pieds nus depuis
leur apparition sur terre. Ils ont donc, au cours de leur évolution pu développer des mécanismes qui
leurs ont permis de courir nu pied, tout en minimisant les risques de blessures. Puis, il affirme que,
les personnes habituées à courir chaussées présenteraient une faiblesse des muscles du pied, qui
contribuerait à une pronation excessive. En cas de pronation exagérée au moment de l’impact du
talon au sol, le talon va se coucher sur son bord interne ce qui provoque un affaissement de la voûte
plantaire, qui entraine une majoration des contraintes au niveau fascia plantaire (arche du pied), ce
qui peut générer des fascistes plantaires (inflammation des muscles de la voûte plantaire).
Libermann, dans ces conclusions, suppose donc la possibilité d’une probable réduction des blessures
chez les coureurs pieds nus. Toutefois, il notifie que ceux-ci ne sont que des hypothèses et qu’il est
nécessaire de réaliser d’autres études afin de prouver scientifiquement ces déductions.
Robbins et Hanna [21], en 1987, Lieberman et al, [14], Goss et Gross [22], Rixe et al, [23] en 2012,
ont mis en évidence que courir pieds nus pourrait protéger contre les blessures fréquemment
observées chez les individus courant en chaussure de course moderne. À cela s'ajoute plusieurs
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études conduites par Robbins et al entre 1987 et 1995, [21] [24] pour lesquelles des expériences ont
montré que l'isolation sensorielle du pied inhérente à la chaussure de course traditionnelle semble
responsable de la fréquence élevée des accidents. En effet, les informations recueillies par la peau du
pied, en contact direct avec le sol, améliorent la perception de la position du pied dans l'espace ce
qui tend a diminué les risques d'entorse. En décembre 2009, Casey Kerrigan et al, [25] a publié une
étude de biomécanique dans laquelle il révélait que les chaussures de course maximalistes
augmentaient les forces de tension exercées sur les articulations des hanches, des genoux et des
chevilles. Cette augmentation était, selon lui, due aux matériaux amortissant présents au niveau des
talons ainsi qu’à la présence de voûte plantaire renforcée. Il a donc conseillé aux fabricants de
chaussures de sport de modifier leur conception.
Néanmoins, il faut rester très prudent quant à l’utilisation des chaussures minimalistes car
d’autres études scientifiques ont montré que le port de chaussures minimalistes n’est pas sans
danger. Un article publié en Janvier 2013, par Sarah Ridge et al, [19] a démontré que les chaussures
minimalistes, en l’occurrence les « Vibram FiveFingers », qui rappelons le, imitent la course naturelle
pieds nus, peuvent augmenter les risque de blessures des os du pied. Ensuite, les chercheurs de
l'Université nationale de Taiwan, [26] ont constaté, en 2013, que les personnes atterrissant en
premier sur l’avant-pied mobilisent davantage l’activité des mollets, ce qui pourrait augmenter les
risques de blessures au niveau de ce muscle. Enfin, Giuliani et al, [27] a suggéré, en 2011, que
l'absence d’amortis et de soutien de voûte dans la chaussure de sport peuvent augmenter les
risques de blessures, en particulier les blessures telles que les fractures de stress.
Nous conclurons ce paragraphe avec une étude très intéressante, récemment publié en
décembre 2013 par Malisoux et al,[28], qui au-delà du débat animé, a mis en évidence que le simple
fait d’utiliser différentes paires de chaussures de courses, aux propriétés variées, tout comme la
pratique d’autres sports, contribueraient à réduire les risques d’apparitions de blessures.
Conclusion
La course à pied qu’elle soit exécutée, pieds nus, en chaussure minimaliste ou au contraire
maximaliste, reste à l’heure actuelle, un grand débat encore très controversé. En effet, il y a encore
quelques années, il nous était inconcevable d’imaginer pouvoir courir pieds nus. Et pourtant
maintenant, on semble nous démontrer tout à fait le contraire. Alors qui croire ? D’autant que
beaucoup de scientifiques semblent nous promouvoir les bienfaits de la course en chaussures
minimalistes ne seraient pas dénouer de tous intérêts. Liberman qui est l’un des scientifiques qui a
effectué le plus de recherches dans ce domaine, a été financé par « Vibram », qui propose les
chaussures minimalistes « FiveFinger ». Il y en a aussi Kerrigan qui a créé sa propre société de vente
de chaussures minimalistes, tout comme Richards, que nous n’avons pas cité ici. Il faut donc aborder
ce sujet avec beaucoup de précautions car comme nous l’avons montré précédemment, il existe
encore beaucoup de questions et peu de réponses prouvées scientifiquement. Ces lacunes devront
donc être comblées par des futures recherches. C’est pourquoi, à l’heure actuelle, la meilleure façon
de se faire sa propre idée, c’est peut-être d’essayer…
REFERENCES
6
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