Running : la semelle fait-elle la course ?
Dr Marie-Martine Lefevre-colau
Les chaussures de course jouent un rôle essentiel dans l’amélioration des performances et la réduction du risque de blessure. De nombreux facteurs interviennent, tels que le schéma habituel d’attaque du pied au sol et la dureté de la surface de course. La complexité des chaussures de course modernes, qui intègrent de nombreux éléments de conception, rend difficile la détermination du design idéal. Par exemple, l’intégration d’une plaque en carbone dans une chaussure peut nécessiter une semelle plus épaisse, augmentant ainsi à la fois la hauteur et la masse de la chaussure.
L’une des principales caractéristiques de conception des chaussures de course est l’épaisseur de la semelle, qui, conformément à la terminologie de la World Athletics, désigne l’épaisseur verticale de la chaussure mesurée à l’avant-pied et au talon.
Depuis l’essor de la course à pied dans les années 1970, la conception des chaussures a considérablement évolué. Initialement, des chaussures amorties avec des semelles plus épaisses ont été développées afin de réduire les forces d’impact verticales. Au début des années 2000, des athlètes de l’université de Stanford se sont entraînés à la course pieds nus, ce qui a conduit à la création des chaussures minimalistes à semelle fine. Dans les années 2010 sont apparues les chaussures maximalistes intégrant des technologies avancées (Advanced Footwear Technology, AFT), telles que des plaques ou tiges en carbone destinées à optimiser la rigidité en flexion de la chaussure et à réduire les pertes d’énergie au niveau des articulations. Ces éléments en carbone sont incorporés dans une mousse de semelle intermédiaire légère et épaisse, offrant à la fois amorti et restitution d’énergie.
En 2020, l’organisation World Athletics a introduit des règles limitant l’épaisseur de la semelle à 40 mm et restreignant les structures rigides, telles que les plaques en carbone, à un seul élément dans la semelle. Jusqu’à présent, la plupart des travaux ont comparé différents modèles de chaussures plutôt que d’isoler des éléments spécifiques de leur conception.
Cette revue systématique vise à examiner l’impact de l’épaisseur de la semelle sur les variables spatio-temporelles, la cinématique, la cinétique et la performance de la course à pied.
Quatorze études ont été sélectionnées, regroupant 216 participants (87 % d’hommes ; âge moyen 27,8 ± 6,7 ans ; taille moyenne 1,76 ± 0,05 m ; poids moyen 68,9 ± 6,8 kg). La taille moyenne des échantillons était de 15,4 ± 6,7 participants. Toutes les études retenues utilisaient un plan expérimental intra-sujet.
Compte tenu du faible nombre d’études rapportant la taille des effets (5 études), de l’importante hétérogénéité des variables étudiées et des différences méthodologiques entre protocoles, les auteurs ont réalisé une synthèse semi-quantitative plutôt qu’une méta-analyse.
Un allongement du temps d’appui
Le résultat le plus cohérent est que les semelles plus épaisses tendent à augmenter le temps d’appui au sol, en particulier lorsque la différence d’épaisseur est d’au moins 8 mm (5 études). Cependant, une étude utilisant une analyse de regroupement (clustering) montre que les coureurs ne réagissent pas de la même manière aux chaussures plus épaisses, suggérant l’existence de profils biomécaniques individuels.
En revanche, les autres variables spatio-temporelles (fréquence de foulée, longueur de foulée, temps de vol et duty factor, ie laproportion du cycle de course pendant laquelle le pied reste en contact avec le sol-) ne montrent pas de tendances claires.
Cheville plus fléchie
La majorité des études utilise un système de capture du mouvement par caméras infrarouges ; certaines mesurent également la vitesse de course par accéléromètres ou cellules photoélectriques.
Trois études ont montré qu’une semelle plus épaisse était associée à une plus grande flexion dorsale de la cheville au moment du contact initial avec le sol. Un schéma d’attaque plus talonnier a également été observé avec certaines chaussures à semelle plus épaisse. Les résultats cinématiques au niveau du genou et de la hanche sont globalement nuls ou non significatifs. Trois études suggèrent une augmentation de l’éversion du pied avec des semelles plus épaisses, mais de façon incohérente d’une étude à l’autre.
Concernant les mouvements du centre de gravité, une étude observe une augmentation de son oscillation verticale, tandis qu’une autre ne trouve aucun effet. L’accélération du tibia et de la tête est plus faible avec des semelles épaisses dans certaines conditions ; cependant, la fonction de transfert (atténuation des chocs entre le tibia et la tête) ne montre aucun effet.
Un impact plus progressif, sans preuve de bénéfice clinique
Les effets cinétiques sont inconstants et dépendants des protocoles. Les composantes des forces de réaction du sol, mesurées pendant la course soit par des plateformes de force, soit sur un tapis roulant instrumenté, montrent que les pics de force verticale de réaction au sol restent globalement inchangés avec l’augmentation de l’épaisseur de la semelle (6 études). En revanche, le taux de chargement vertical (vitesse à laquelle la force de réaction du sol augmente après l’impact du pied au sol) tend généralement à diminuer, c’est-à-dire un impact moins brusque, lorsque l’épaisseur de la semelle augmente.
Une seule étude n’a trouvé aucun effet significatif de l’épaisseur de la semelle sur l’économie de course (VO₂ moyen, coût énergétique). Plusieurs études montrent une variabilité interindividuelle, les coureurs pouvant être classés en différents groupes selon leur adaptation à l’épaisseur de la semelle.
Globalement, le niveau de certitude des preuves pour l’ensemble des domaines de résultats a été jugé de faible à très faible.
Plus de questions que de réponses
Globalement, les effets de l’épaisseur de semelle sur la biomécanique sont partiels, variables et fortement dépendants du coureur et du protocole expérimental. Seuls deux constats se dégagent avec une relative cohérence : l’allongement du temps d’appui et la diminution du taux de chargement vertical, tous deux compatibles avec un effet amortissant lié à la déformation de la mousse intermédiaire, sans que le lien avec le risque de blessure soit démontré à ce stade. Les autres paramètres (cinétique articulaire, rigidité, centre de masse, économie de course) restent incohérents d’une étude à l’autre.
Cette hétérogénéité s’explique par plusieurs limites méthodologiques : la masse des chaussures et le drop (différence de hauteur entre talon et avant-pied), facteurs de confusion potentiels, n’ont pas été systématiquement contrôlés ; les effectifs restent réduits et les calculs de puissance a priori, souvent absents ; les caractéristiques des modèles testés sont décrites de façon incomplète ; enfin, les protocoles, très hétérogènes, reposent sur des essais ponctuels réalisés en laboratoire.
Le niveau de preuve doit donc être considéré comme faible pour la plupart des paramètres étudiés, et aucune conclusion ne peut être tirée quant au risque de blessure, à l’adaptation à long terme ou aux effets durables sur la performance.
Des travaux complémentaires devront explorer l’interaction de ce paramètre avec la composition des matériaux (plaques rigides, mousses modernes, géométrie, masse de la chaussure) et mieux intégrer la variabilité interindividuelle déjà mise en évidence, les coureurs adoptant des stratégies d’adaptation distinctes selon leur profil biomécanique, ce qui plaide pour une conception personnalisée, appuyée sur des variables complémentaires comme l’économie de course, l’activité musculaire (EMG) ou la coordination du mouvement.