Les semelles amortissantes commerciales : une fausse solution
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Institut de pédicure-podologie de Rennes
12 rue Jean-Louis Bertrand, 35000 Rennes
Les semelles amortissantes
commerciales : une fausse solution
Thibaud BLANC
Mémoire d’Initiation à la démarche de recherche
Diplôme d’Etat de pédicurie-podologie
Formateur guidant : Carine MENOU
Mai 2017
PRÉFET DE LA RÉGION BRETAGNE
DIRECTION REGIONALE
DE LA JEUNESSE, DES SPORTS
ET DE LA COHÉSION SOCIALE
Pôle formation-certification-métier
Diplôme d’Etat de Pédicurie-Podologie
Travaux de fin d’études : Mémoire d’initiation à la démarche de recherche
Conformément à l’article L 122-4 du code de la propriété intellectuelle du 3 juillet 1992 :
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J’atteste sur l’honneur que la rédaction des travaux de fin d’études, réalisée en vue de
l’obtention du diplôme d’Etat de Pédicurie-Podologie est uniquement la transcription
de mes réflexions et de mon travail personnel.
Et, si pour mon argumentation, je copie, j’emprunte un extrait, une partie ou la totalité
de pages d’un texte, je certifie avoir précisé les sources bibliographiques.
Le…………….………….
Signature de l’étudiant :
Fraudes aux examens :
CODE PENAL, TITRE IV DES ATTEINTES A LA CONFIANCE PUBLIQUE
CHAPITRE PREMIER : DES FAUX
Art. 441-1 : Constitue un faux toute altération frauduleuse de la vérité, de nature à causer un préjudice et
accomplie par quelque moyen que ce soit, dans un écrit ou tout autre support d’expression de la pensée qui a pour
objet ou qui peut avoir pour effet d’établir la preuve d’un droit ou d’un fait ayant des conséquences juridiques.
Le faux et l’usage de faux sont punis de trois ans d’emprisonnement et de 45 000 € d’amende.
Loi du 23 décembre 1901, réprimant les fraudes dans les examens et concours publics.
Art. 1er : Toute fraude commise dans les examens et les concours publics qui ont pour objet l’entrée dans une
administration publique ou l’acquisition d’un diplôme délivré par l’Etat constitue un délit.
Sommaire
Introduction :...................................................................................................................... 1
I. Le concept d’amortissement ........................................................................................ 3
1. Les origines du concept d’amortissement ........................................................................ 3
1.1. Sport et santé ........................................................................................................ 3
1.2. L’onde de choc ...................................................................................................... 4
1.2.1. Principe des actions réciproques & Principe fondamental de la dynamique 4
1.2.2. Les paramètres spatiaux-temporels .............................................................. 5
1.2.3. L’influence des plateformes de force............................................................. 6
1.2.4. L’influence de l’industrie et du marketing ..................................................... 7
2. L’évolution du concept d’amortissement : du maximalisme au minimalisme ................. 8
2.1. L’amorti, au cœur des considérations................................................................... 8
2.2. La tendance minimaliste ....................................................................................... 8
II. Présentation des semelles amortissantes commerciales : propriétés et différences ..... 10
1. Qu’est-ce qu’un dispositif amortisseur ? ........................................................................ 10
1.1. Distinction entre amortissement et absorption ................................................. 10
1.2. Amortisseurs naturels et synthétiques ............................................................... 10
2. Les semelles amortissantes commerciales ..................................................................... 12
2.1. Sorbothane® ........................................................................................................ 12
2.2. Sholl® ................................................................................................................... 13
2.3. Noene® ................................................................................................................ 14
III. Les paramètres intrinsèques et extrinsèques à considérer influençant l’amorti ........... 16
1. Un facteur intrinsèque : Le système d’amortissement du membre pelvien .................. 16
1.1. Le capiton plantaire............................................................................................. 16
1.2. Les cartilages articulaires .................................................................................... 16
1.3. L’architecture morphostatique du pied et du membre Inférieur ....................... 17
1.3.1. L’architecture morphostatique du pied ...................................................... 17
1.3.2. Muscles suspenseurs du pied...................................................................... 18
1.3.3. Les muscles extrinsèques et intrinsèques du pied ...................................... 18
1.3.4. Les articulations du pied ............................................................................. 19
1.3.5. Les articulations sus-jacentes...................................................................... 19
1.4. Les limites du corps humain et de son propre système d’amortissement ......... 19
2. Des facteurs extrinsèques : l’influence du sol, de la foulée, et du chaussant ................ 20
2.1. L’influence du sol ................................................................................................ 20
2.2. L’influence du type de foulée.............................................................................. 20
2.3. L’influence du chaussant ..................................................................................... 22
IV. Physiopathologie : Les effets biomécaniques et cliniques d’une semelle amortissante 23
1. Ralentissement de la pose du pied au sol ....................................................................... 23
2. Le retard de la flexion du genou ..................................................................................... 23
3. Augmentation de la force d’appui plantaire ................................................................... 23
4. Allongement du temps de contact pied/sol.................................................................... 24
5. Déperdition d’énergie à chaque pas ............................................................................... 24
6. Instabilité à la pose du pied au sol .................................................................................. 24
7. Augmentation du travail musculaire............................................................................... 25
8. Fragilisation osseuse par absorption de l’onde de choc ................................................. 25
9. Accoutumance et dépendance du capiton : une addiction podale ................................ 26
10. L’hyperpronation et ses conséquences ...................................................................... 27
11. L’inhibition des capteurs sensoriels du pied (une anesthésie plantaire) .................... 28
V. Les effets posturaux d’une semelle amortissante ....................................................... 29
1. Posturologie et posturopodie ......................................................................................... 29
2. Présentation du protocole et du matériel utilisé ............................................................ 29
2.1. La plateforme stabilométrique ........................................................................... 29
2.2. Description des sujets testés............................................................................... 30
2.3. Objectifs de l’étude ............................................................................................. 30
2.4. Description du protocole .................................................................................... 30
2.5. Résultats .............................................................................................................. 30
2.6. Analyses et Critiques ........................................................................................... 31
3. Conclusion ....................................................................................................................... 31
VI. Conclusions et Perspectives ....................................................................................... 32
VII. Bibliographie ............................................................................................................. 33
VIII. Annexes .................................................................................................................... 36
Introduction :
D’après une évaluation de l’INSERM1, le taux des pratiques physiques et sportives des Français
entre 1967 et 2003 a considérablement augmenté. Cependant, d’après les résultats de l’étude
menée par l’association « Attitude prévention » parue en janvier 2017 dans le quotidien « Le
Monde », les français ne font toujours pas assez de sport au regard des critères préconisés par
l’OMS pour un maintien en bonne santé.
Praticable en solitaire ou à plusieurs, accessible à tous, modulable en temps et en
investissement, et ne nécessitant que très peu d’équipement, le « running » séduit de plus en
plus. En plein essor, cette pratique libre de la course à pied prend progressivement le pas sur le
« jogging » traditionnel. Incarnant des valeurs saines et un retour aux choses simple, cette
nouvelle discipline sportive provoque un réel engouement, tant chez les coureurs professionnels
que chez les amateurs. En alliant modernité et performance, le running est devenu un sport
« tendance » qui se révèle fédérateur au point de devenir un véritable phénomène de société.
Pour répondre à ce marché en plein expansion, les grandes marques de l’industrie sportive ont
donc rivalisé d’ingéniosité en matière de technologie et d’arguments marketing pour proposer
régulièrement des modèles de chaussures supposés toujours plus novateurs et performants. Le
concept d’amortissement, fer de lance de la stratégie commerciale des grandes marques de
chaussures de sport, a connu de nombreux rebondissements au fil du temps, passant d’un
amorti à outrance à un amorti minimaliste initiée par la mode du barefoot, une pratique de plus
en plus plébiscitée ces dernières années.
En parallèle, on a également vu se développer le marché des semelles « amorti-choc », et plus
particulièrement celles à base de gel siliconé. Ces semelles amortissantes prônent non
seulement un confort à toute épreuve mais également une protection contre les blessures et
les risques de troubles articulaires liés à la pratique sportive. Elles réduiraient, entre autres,
l’onde de choc générée par les impacts répétés lors de la course à pied
Or, les adeptes du running comptent de nombreux débutants soucieux de leur santé qui
s’interrogent au vu des arguments commerciaux et les avis divergents de la littérature sur
l’amorti. Ils sont, pour eux, autant d’incitations à investir à minima dans des semelles
amortissantes, voire dans des paires de chaussures plus techniques et onéreuses. On remarque
également que les semelles amortissantes ne s’adressent désormais plus uniquement aux
sportifs désireux d’acquérir un amorti optimal, mais également aux personnes à la recherche
d’un meilleur confort dans leur chaussant au quotidien.
En tant que futur pédicure-podologue, appelé à prescrire et délivrer des orthèses plantaires sur
mesure, ce sujet m’a interpellé. Quelle est la composition de ces semelles amortissantes à base
de gel siliconé, vendues en libre-service dans les magasins de sport ou les pharmacies ? Quels
sont leurs effets, leurs atouts, leurs inconvénients éventuels ? Il m’a semblé important de me
renseigner afin de pouvoir informer et conseiller efficacement mes futurs patients.
1
Institut National de la Santé Et de la Recherche Médicale
1
Au cours de mes recherches, j’ai pu constater que si les marques vantaient les bienfaits des
propriétés amortissantes de leurs semelles au travers de nombreux médias (télévisuels, sites
internet, réseaux sociaux...), des professionnels de santé, par contre les décriaient bien souvent,
les jugeant néfastes par principe. P. Villeneuve, podologue et posturologue reconnu a par
exemple écrit à ce sujet :
« L’utilisation de semelles molles crée non seulement un effet “anesthésiant”, augmente
l’instabilité posturale, mais majore les troubles biomécaniques et les pathologies (notamment
celle du genou chez le sportif) en minorant la réaction du sol ».
DOSSIER : OEIL, PROPRIOCEPTION ET POSTURE - REALITES Ophtalmologiques Juin 2005 N° 122 p 9-16
Au cours de ma formation, j’ai appris que tout élément placé sous le pied, et ce, quelle que soit
sa hauteur, avait une incidence et des répercussions sus-jacentes. Je me suis donc demandé
quels pouvaient être les effets de ce type de semelles. De quoi sont-elles composées
exactement ? Quelles sont les propriétés mécaniques du gel siliconé ? Les avantages présentés
sont-ils réels ou ne résultent-ils que d’une campagne marketing nécessaire à la vente d’un
produit ? Le corps humain ne peut-il, à lui seul amortir l’onde de choc ? Existe-il des risques
consécutifs au port de ces semelles, et si oui, quels sont-ils ? Nonobstant l’incertitude qu’une
semelle standardisée puisse répondre, efficacement ou non, à l’unicité de la physiopathologie
d’un patient, c’est davantage sur les conséquences de l’excès d’amorti que j’ai choisi d’orienter
mes recherches.
D’où la question suivante, initiant ma problématique : Le port d’une semelle amortissante en
gel de silicone a-t-il des effets ?
Ma problématique porte donc sur l’influence des semelles amortissantes commerciales sur
l’appareil locomoteur et sur le système postural d’équilibration.
Après avoir retracé l’origine et l’évolution du concept d’amortissement, je présenterai, dans un
premier temps, quelques modèles de semelles amortissantes actuellement commercialisés, en
précisant leurs propriétés et leurs différences.
Dans un second temps, je m’attacherai à décrire les structures du système d’amortissement
naturel du corps humain, les influences que peuvent avoir les facteurs extérieurs sur ce système,
ainsi que l’intérêt voire la nécessité d’un amorti spécifique.
Ensuite, je m’intéresserai aux effets biomécaniques et cliniques que peut entraîner le port de ce
type de semelles. Puis, l’incidence de ces effets sur la posture à l’aide d’un protocole clinique.
Enfin, après une conclusion définissant les nécessités et les contreparties de l’amorti, je poserai
la question du rôle, de la pertinence, et de la responsabilité du pédicure-podologue, en sa qualité
de clinicien à juger des divers effets que ces dispositifs, disponibles en libre-service, peuvent
avoir sur la santé des patients.
2
I. Le concept d’amortissement
1. Les origines du concept d’amortissement
1.1. Sport et santé
Comme en témoigne la loi « sport sur ordonnance » du 26 janvier 2017, la pratique d’une
activité physique et sportive régulière est désormais synonyme de santé. Le grand vainqueur de
cette nouvelle tendance alliant sport et santé, c’est le Running2. Le running est une pratique
libre de la course à pied et ne nécessite en matériel qu’une paire de chaussures de sport. Grâce
au fait qu’il puisse être pratiqué n’importe où et n’importe quand, le running séduit de plus en
plus. Selon le blog Fitmyrun, on aurait constaté chaque année entre 2010 et 2015 une
augmentation de 29% du nombre de pratiquants pour un total de 16 millions de personnes en
2015 soit un Français sur quatre.
« Depuis une dizaine d'années, c'est la seule pratique sportive qui progresse significativement. Car
l'investissement psychologique, physique et financier lié à cette activité est faible », analyse Patrick
Mignon, responsable à l'Institut national du sport, de l'expertise et de la performance (INSEP).
En 2015, 25% de la population sportive pratique le running au moins une fois par mois
Le revers de la médaille, c’est l’augmentation massive d’accidents et de blessures liée à la
pratique sportive, entraînant un coût économique important pour la sécurité sociale. L’entorse
de la cheville (lésion ligamentaire traumatique) par exemple, représente à elle seule 15 à 20%
des traumatismes sportifs, soit 1 cas / 10 000 habitants par jour. Pour l’état, le coût journalier
de l’entorse de cheville serait estimé à environ 1,2 million d’euros3. Une seconde pathologie,
2
Anglicisme dévié du verbe « run » qui signifie « courir ».
3
Chiffres recueillis lors du cours du Dr Damaj sur l’entorse de cheville dispensé à l’IFPP de Rennes
3
l’arthrose4 primaire précoce touchant préférentiellement l’appareil locomoteur, serait
également une autre conséquence néfaste d’une activité sportive à haute dose. Cette affection,
fréquente chez les anciens sportifs, a été imputée à l’onde de choc, et est à l’origine des
nombreux arguments de « protection articulaire » qui ont favorisé l’avènement du concept
d’amortissement. Mais qu’est-ce que l’onde de choc exactement ?
1.2. L’onde de choc
1.2.1. Principe des actions réciproques & Principe fondamental de la dynamique
D’après A. Goldcher & E. Nataf (2002), c’est au début des années 1980 que l’on s’est aperçu que
courir sur des sols non naturels et durs tels que le bitume pouvait présenter des risques d’un
point de vue ostéo-articulaire. En effet, le pied est soumis aux mêmes lois de la physique et aux
mêmes contraintes mécaniques que tout objet sur Terre. Or, il est important de rappeler qu’à
la différence de la marche, la course se définit par la succession d’une phase d’appui unipodale
et d’une phase de suspension bipodale, phase pendant laquelle le coureur est en absence totale
de contact avec le sol. En conséquence, à la course, le contact du talon au sol impose une
décélération brutale qui génère un impact, communément appelé : « l’onde de choc ». Cette
onde de choc est en fait la réaction opposée de la force exercée par le pied sur le sol. Car d’après
le principe des actions réciproques, ou 3e loi de Newton :
« L'action est toujours égale à la réaction ; c'est-à-dire que les actions de deux corps
l'un sur l'autre sont toujours égales et de sens contraires »
La réaction du sol peut être quantifiée grâce au principe fondamental de la dynamique, la 2e loi
de Newton. La force de gravité ( ⃗ ) attire la masse corporelle (m) vers le centre de la Terre. Le
vecteur ⃗ correspond à l’accélération de pesanteur qui dépend de la planète ( ⃗ = 9.81 sur Terre),
elle est verticale du haut vers le bas et s’applique au centre de gravité (par simplification).
4
Affection chronique qui se caractérise par une usure anormale du cartilage, et de l'ensemble de
l'articulation.
4
Les industriels, pour inquiéter les sportifs, n’hésitent pas à citer les chiffres qui montrent que
cette force peut atteindre des valeurs correspondant à trois fois le poids du corps. Cependant,
il est à noter que la masse apparente du corps (m) est rendue variable par le système
d’amortissement du membre pelvien composé d’un système de ressort et de structures
amortissantes naturelles que nous détaillerons par la suite.
1.2.2. Les paramètres spatiaux-temporels
La modélisation de la ⃗ (Ground Reaction Force) sous
forme d’une force unique est réductrice puisque elle est en fait
constituée de 3 composantes correspondant respectivement
aux 3 plans de l’espace : ⃗ , ⃗ et ⃗. Ces trois forces
correspondent respectivement aux forces latérales (prono-
supination), aux forces de glissement ou de freinage, et aux
forces verticales (pressions plantaires). ⃗ étant la seule qui
puisse être potentiellement pathogène. La ⃗ peut être
mesurée grâce à un plateau de force et varie en fonction de la
foulée, de la vitesse, du type de terrain et des chaussures
utilisées.
Aussi, le pied n’étant pas un point mais une surface, les forces
doivent s’exprimer sous forme de moment5 ( ⃗) et la distance
(d) entre son point d’application et son axe de mobilité
anatomique correspondant, établit par la relation :
( ⃗) = ( ⃗ ) x (d)
Enfin, le déroulement du pied est un
processus dynamique qui s’effectue sur une
durée de plusieurs centaines de
millisecondes. Le facteur temporel (t) est
donc essentiel dans l’estimation du travail6
des charges plantaires s’exerçant sur le pied.
En effet, l’intensité de la force ⃗ appliquée
dépend de la durée t pendant laquelle cette
force est appliquée. La même quantité de
mouvement peut être appliquée dans une
durée plus longue via une force plus faible,
5
Le moment d’une force par rapport à un point donné est une grandeur physique vectorielle traduisant
l’aptitude de cette force à faire tourner un système mécanique autour de ce point, souvent appelé
pivot. Le moment d’un ensemble de forces, et notamment d’un couple est la somme des moments de
ces forces.
6
Le travail d’une force est l’énergie fournée par cette force lorsque son point d’application se déplace
(l’objet subissant la force se déplace ou se déforme).
5
ou, inversement, une force élevée sur une durée courte. La durée de l’impact influe donc
directement le pic de l’onde de choc. C’est entre autres par ce procédé que les amortisseurs, en
augmentant le temps de contact, se proposent de réduire le pic de l’onde de choc.
1.2.3. L’influence des plateformes de force
C’est en 1977 que paraît la première étude de l’onde de choc transmise au squelette lors du
contact entre le talon et le sol. Grâce à des accéléromètres miniaturisés, la vitesse de l’onde de
choc a été mesurée à 120km/h dans le tibia, soit l’équivalent d’un tremblement de terre
d’intensité 4 sur l’échelle de Richter. Les amortisseurs naturels du corps humain diminuent
ensuite progressivement son intensité lors de son parcours le long du squelette. Pour une valeur
d’origine de 5 ⃗7 dans le tibia, elle est réduite à une valeur de 0.5 ⃗ au niveau du crâne,
notamment grâce aux disques intervertébraux.
L’enregistrement de la force
verticale au cours d’un pas
donne une courbe
caractéristique avec une
double bosse (cf. annexe,
figure n°9). La force
enregistrée atteint des valeurs
deux à trois fois supérieures à
celle du poids du corps
(environ 70 daN) en course et
jusqu’à 8 fois en saut. L’impact
du talon est nettement
reconnaissable sur la courbe.
C’est suite à l’analyse de ces courbes que naît le concept d’amortissement. A l’époque, il
apparaît alors comment évident que cette Force ⃗ est significativement pathogène et est
responsable des nombreuses pathologies survenant lors des pratiques sportives. Mais, d’une
part, pour apprécier les effets d’une force plantaire, il faut prendre en compte deux facteurs
essentiels : la surface d’application de cette force, et surtout la durée de son application sur
chaque surface considérée. D’autre part, si l’on transforme cette courbe de force en courbe de
pression, ce pic disparaît. L’idée d’amortir est donc basée sur une erreur d’interprétation de la
courbe de forces, par simple confusion entre force et pression.
7
⃗ correspond à l’accélération de pesanteur sur Terre (1 g = 9.81 m/s²).
6De plus, selon Alain Goldcher, « la physique et toutes les études physiopathologiques montrent
que ce n’est pas la force qui est délétère, mais la pression8 associée à la durée de la mise sous
pression ». Un excès de pression intense mais bref est donc moins nocif qu’une pression
relativement faible mais prolongée.
1.2.4. L’influence de l’industrie et du marketing
Que ce soit à la marche ou à la course, les enregistrements de l’impact entre le talon et le sol
montrent un pic de force d’intensité supérieure à 2 ou 3 fois le poids du corps.
On dit alors qu’à chaque foulée, le pied du coureur réceptionne une charge correspondant à
environ 5 fois le poids du corps lors d’un footing à 10 km/heure.
Ces chiffres, sont souvent soulignés par les industriels pour alarmer le sportif, sans se demander
si cette force subie par le pied est nécessairement nocive. Sans s’interroger non plus sur les
éventuels seuils de nocivités, les industriels répondent par une fausse solution :
l’amortissement, comme en témoigne une phrase d’un des articles princeps9: « Il semblerait
logique que les charges d’impact répétées à la course se manifesteront par des effets
biologiques négatifs s’ils ne sont pas atténués de quelques façon ». Malgré l’absence de preuves
ou d’études venant corroborer cette impression, cette affirmation fait consensus.
C’est donc l’industrie qui s’est intéressée au problème biomécanique et à la cinétique normale
du pied pendant la course afin développer des modèles de chaussures idéales, apportant à la
fois confort, stabilité et protection contre les blessures de surcharge et les traumatismes.
Grâce à l’analyse des données collectées sur plateau de force, un coin viscoélastique a d’abord
été inséré dans la semelle talonnière au niveau de la zone d’impact latérale. Jugé peu efficace,
l’élément a été placé, par la suite, au centre du talon, en regard de la partie la plus plantaire du
calcanéus, sans toutefois apporter plus de résultats. Actuellement, l’amortisseur se situe à un
élément talonnier isolé, ou est couplé à un autre élément sous la première tête métatarsienne.
Le but étant d’estimer le seuil acceptable de force d’impact qui peut s’appliquer sur le pied, tout
en trouvant des matériaux suffisamment absorbants, légers et durables à incorporer dans les
semelles pour atteindre le meilleur compromis entre confort et sécurité.
Cependant, il apparaît toujours comme impératif que les chaussures doivent absorber les chocs
pour réduire les risques de blessures. Et de ce fait toutes les nouvelles chaussures ont des
propriétés phénoménales d’amortissement. Grâce au développement en parallèle de la
pétrochimie et de ses dérivés, que je détaillerai dans une autre partie, de nouveaux matériaux
viscoélastiques permettant d’absorber les chocs font leur apparition. La publicité des grandes
marques de l’industrie assène alors au grand public leurs derniers concepts révolutionnaires de
chaussures incorporant ces nouvelles technologies. Le concept d’amortissement devient alors
un élément incontournable de l’équipement sportif.
8 ⃗ (Pression) = ⃗ (Force) / S (Surface)
9
Clarke et coll., 1983
72. L’évolution du concept d’amortissement : du maximalisme au minimalisme
2.1. L’amorti, au cœur des considérations
Tout semblait se passer à merveille tant pour les sportifs que pour les industriels jusqu’à ce que
des statistiques montrent une augmentation du nombre de blessures malgré l’incorporation des
technologies amortissantes. Le nombre de blessures courantes telles que les fractures de
fatigues, périostites tibiales et tendinites était resté stable, mais de nouvelles pathologies
intéressant essentiellement la hanche et le genou avaient fait leur apparition.
Malgré tout, le marché de l’amortissement continue de se développer, et dépasse largement les
espérances financières des industriels grâce à un phénomène de mode qui s’instaure. Diverses
variantes se succèdent alors : des chaussures avec un amorti de hauteur croissante, avec
contrôle de l’excès de pronation, oversized10, axes courbes, et avec un design de plus en plus
esthétique. Les grandes marques de l’industrie (Nike, Adidas, Mizuno, etc…) développent des
technologies spécifiques (Air, Alvéolaires, Gel,…) mais toujours dans l’optique d’amortir. Et,
même si dans de nombreuses activités physiques et sportives, le pied nu reste plus performant
et plus stable que le pied chaussé, la mode de la chaussure « belle et confortable » persiste
depuis plus d’une trentaine d’années.
De nombreuses études tout de même conduites afin de mieux comprendre les raisons de ces
blessures. D’après une étude, HAMILL, J., BATES , T.T. (1988)11, il existerait une relation inverse
entre la fréquence des blessures et le coût des chaussures. Selon Bernard Marti12, les coureurs
qui s’équipent des modèles les plus onéreux sont 23% plus sujets aux blessures que ceux
s’équipant de modèles bon marché. Les sportifs les moins traumatisés étaient ceux qui portaient
les chaussures les moins amortissantes et les plus usées !
2.2. La tendance minimaliste
Depuis quelques années, une nouvelle tendance à vue le jour : Le minimalisme, aussi appelé
« course au naturel ». Ce terme englobe la course à pieds-nus (Barefoot) ainsi que la course à
pied minimaliste, c’est-à-dire, des coureurs équipés de chaussures légères, très flexibles, avec
très peu d’amorti, et censées reproduire les sensations du pied nu, comme une seconde peau.
Une chaussure minimaliste, contrairement à une chaussure dite maximaliste (La chaussure Hoka
par exemple) est légère (moyenne inférieure à 240g), avec un drop13 faible (inférieur à 5mm) et
avec une semelle extrêmement fine afin qu’elle soit de faible hauteur. Ainsi le pied est le plus
près possible du sol. La flexibilité de cette chaussure est maximale afin d’imposer au pied le
minimum de contraintes et de restriction de mouvements possible. De cette façon, c’est la
chaussure qui s’adapte au pied et non l’inverse. Par ailleurs, plus le pied est libre et plus on
10
De l’anglais : « surdimensionnées »
11
« A Kinematic Evaluation of the Effects of In Vivo Loading on Running Shoes ». Journal of Orthopaedic
and Sports Physical Therapy, (1988)
12
Spécialiste de médecine préventive à l’université de Berne (Suisse)
13
Différence de hauteur entre le talon et les orteils
8laisse le système musculaire d’équilibration et de stabilisation s’exprimer. Deux groupes de
coureurs à pied ont été comparés dans un laboratoire, l’un courant avec des chaussures
amortissantes classiques, et l’autre avec des chaussures minimalistes. Après 12 semaines
d’entraînement, la musculature du triceps sural du groupe courant en chaussures minimalistes
avait augmenté de près d’un tiers.
Le but des chaussures minimalistes est de libérer le pied du matelas moelleux auquel il est
habitué tout en le protégeant des agressions extérieures du sol (abrasions cutanées, coupures,
brulures). Elles permettent de resensibiliser le pied en stimulant les mécanorécepteurs de la sole
plantaire qui ont tendance à s’endormir en l’absence de choc due aux semelles amortissantes.
En réduisant l’amorti, le pied devient donc plus libre, plus stable, plus musclé, et plus prompt à
réagir aux variations de terrain grâce à une proprioception davantage stimulée. D’ailleurs, les
danseurs et gymnastes, dont l’activité requiert un grand contrôle du pied, pratiquent pieds nus
ou en simple chausson de danse.
Malgré la tendance minimaliste des dernières années on observe encore plus récemment une
apparition croissante des chaussures oversized telles que la chaussure Hoka chez les sportifs.
Cela montre bien que le concept d’amortissement, malgré tous ses rebondissements, est un
sujet qui fait aujourd’hui encore débat au sein de la communauté sportive.
Une chaussure minimaliste (Vibram) Une chaussure maximaliste (Hoka)
Différences entre une chaussure minimaliste et une semelle avec amorti. On note l’absence de semelle
intermédiaire qui contient normalement les dispositifs amortissants, la différence d’épaisseur globale,
ainsi que la différence de drop entre ces deux types de chaussures.
9II. Présentation des semelles amortissantes commerciales :
propriétés et différences
1. Qu’est-ce qu’un dispositif amortisseur ?
1.1. Distinction entre amortissement et absorption
Au préalable, un peu de sémantique s’impose, car les discours marketing ont souvent tendance
à amalgamer amortissement et absorption, lesquels peuvent pourtant entraîner des actions
diamétralement opposées en fonction de leurs propriétés.
En physique, l’amortissement est un phénomène ayant pour effet de réduire l’énergie cinétique
d’un corps en mouvement. On dit alors d’un matériau qu’il est amortisseur s’il tend à réduire les
oscillations engendrées lors d’un choc brutal. Les amortisseurs d’une voiture par exemple
évitent les oscillations provoquées par les inégalités du revêtement de la route. Dans le cas des
activités physiques et sportives, c’est la réception d’un saut, d’un pas de la marche ou de la
course qui génère ce choc brutal entraînant la genèse d’une onde de choc se propageant au
squelette, et qui, selon certains biomécaniciens, doit être amortie.
Parmi ces matériaux amortisseurs, on en distingue deux types dont les effets varient selon leur
complaisance14 et leur résilience15. D’une part l’amortisseurs élastique se déformant sous la
pression mais conservant une énergie de tension, restituée plus ou moins rapidement selon la
rémanence16 (Ce type d’amortisseur est également qualifié de matériau « propulseur ». D’autre
part l’amortisseur proprement dit, également appelé matériau « absorbant », se déformant
peu, dispersant l’onde latéralement, et transformant une partie de l’énergie cinétique sous
forme de chaleur et de bruit.
1.2. Amortisseurs naturels et synthétiques
Il existe des amortisseurs naturels, utilisés depuis l’antiquité, comme le cuir sur la poignée des
épées, ou pour la roue des chariots. Le matériau de référence reste le caoutchouc naturel
importé en Europe à partir des années 1936. La découverte de sa vulcanisation par Charles
Goodyear en 1839 a permis de l’utiliser dans la confection des semelles.
14
La complaisance, en science des matériaux, est une grandeur qui caractérise le comportement
élastique d’un matériau (exprimée en Pa-1)
15
La résilience est la capacité d'un matériau à absorber de l'énergie quand il se déforme sous l'effet d'un
choc (déformation rapide)
16
Temps mis par un matériau pour retrouver sa forme initiale. Si la rémanence est élevée, le matériau
est qualifié de dynamique.
10Il existe aussi des amortisseurs synthétiques, dérivés de la pétrochimie, également utilisés par
les pédicures-podologues lors de la confection de semelles orthopédiques.
Ils peuvent être classés en sept groupes principaux :
- Les élastomères de polyuréthane (ex : Sorbothane)
- Les mousses de polyuréthane (ex : Poron)
- Les mousses de caoutchouc synthétique (ex : Noene)
- Les mousses de chlorure de polyvinyle (ex : Implus)
- Les mousses de polyéthylène (ex : Plastazote)
- Les Ethylène-acétate de vinyle (ex : EVA)
- Le caoutchouc de silicone (ex : Gel)
Les matériaux préconisés pour réduire les vibrations, les ondes de choc ou pout mémoriser
temporairement une forme, sont les matériaux viscoélastiques. Ce matériau, comme son nom
l’indique, est à la fois « visqueux » et « élastique ». Il possède la capacité, lorsqu’il est soumis à
une contrainte, de se comporter comme un solide élastique et un fluide visqueux. La
combinaison de ces deux propriétés lui permet de se déformer lentement lorsqu’il est soumis à
des contraintes extérieures, puis de retrouver sa forme initiale.
Des compagnies comme Sorbothane utilisent des exemples simples afin d’appréhender ce
concept de liquide-solide. Leur site officiel explique par exemple que lorsqu’on jette une pierre
dans une flaque d’eau, celle-ci se déforme en créant des vaguelettes pour disperser
latéralement l’onde de choc avant de reprendre progressivement sa forme plane et lisse. Le
Sorbothane agit de la même façon en dispersant latéralement l’onde de choc avant de prendre
sa configuration initiale pour la foulée suivante. Autre exemple, lorsque deux voitures entrent
en collision frontale, si celles-ci ont le temps de freiner avant l’impact, leur vitesse relative
diminue et le choc est par conséquent moins violent. De la même manière, le Sorbothane se
déforme sous la contrainte en opposant une résistance qui « freine » l’impact et limite donc la
force de réaction potentiellement pathogène pour l’organisme.
112. Les semelles amortissantes commerciales
Suite au développement de ces matériaux, à l’origine destinés à un public sportif, les inserts
viscoélastiques se sont progressivement exportés hors des chaussures de sport. Les éléments
viscoélastiques se transforment alors en semelles amovibles, intégrables à tout type de
chaussant, afin de cibler des consommateurs à la recherche de confort dans leur chaussant au
quotidien.
On a vu précédemment que les adeptes du running étaient de plus en plus nombreux. Par
conséquent, il existe parmi eux un nombre incroyablement élevé de débutants, malgré la
diversité de pratiquants (âge et sexe) de cette discipline. En effet, parmi les 16 millions de
pratiquants, 42% soit 6.7 millions de personnes, sont des novices. Ceux-ci, soucieux de leur santé
et de leur bien-être, souhaitent s’équiper correctement. Les magasins de sport ont donc
naturellement développé le côté « conseil » de leurs rayons sport afin de guider au mieux le
consommateur vers une chaussure adaptée à sa pratique, sa foulée, et son budget.
Mais, les semelles viscoélastiques, dites amortissantes attirent également de plus en plus ces
nouveaux sportifs. Pratiques car passant d’un chaussant à l’autre, ces semelles sont présentées
au consommateur comme ayant les même vertus que les chaussures amortissantes. Mais ces
semelles n’ont pourtant pas les mêmes caractéristiques malgré la similarité des matériaux
utilisés. Il serait donc souhaitable que le consommateur bénéficie de conseils fiables quant à
leur utilisation, indications sur de possibles effets secondaires, etc. Malheureusement, ces
produits sont disponibles en libre-service laissant le consommateur seul et perdu devant la
grande diversité des marques et modèles proposés. Voici quelques modèles de semelles
viscoélastiques présentes dans le commerce avec leurs spécificités et les qualités qu’elles
s’attribuent :
2.1. Sorbothane®
Le Sorbothane, sous forme de talonnettes ou de semelles
entières, est très présent dans les magasins de sport. Sur
le site officiel de Sorbothane, on peut lire que : «Le
Sorbothane est un matériau unique qui imite parfaitement
la chair et offre un excellent amorti. Les semelles et
talonnettes Sorbothane® évitent les traumatismes liés aux
impacts répétés, soulagent les douleurs musculaires et
articulaires (maux de dos, de genoux, de pieds), limitent les
blessures (fractures de fatigue, tendinites, périostites,
cervicalgies) Le Sorbothane favorise la prévention des
rechutes et apporte un confort inégalé. »
12La compagnie commerciale vante donc, en plus du confort extrême procuré, des vertus
prophylactiques sur les pathologies de surmenage présentes chez les sportifs. Pourtant, le
sorbothane, en dispersant latéralement l’onde se classe dans la catégorie des matériaux
« absorbants », comme l’illustre le schéma suivant :
« Le Sorbothane® se déforme et disperse l’onde de choc latéralement, puis retrouve
immédiatement sa forme initiale sans rebond pour être efficace à chaque foulée. »
En termes d’efficacité, une étude (Noe17) in vitro sur 5 jambes récemment amputées a montré
que le sorbothane pouvait absorber jusqu’à 98% de l’onde de choc, soit un gain relatif de 18%,
puisqu’un capiton sain sous calcanéen en atténue lui-même 80%. Bien que son efficacité
dépende de la compliance18 du système pied/amortisseur (c’est-à-dire que, plus on utilise une
semelle amortissante performante, plus le gain par rapport au pied nu s’atténue) le sorbothane
reste intéressant dans le cas d’un capiton pathologique. En effet, l’association d’un capiton
déficient et de sorbothane permet d’absorber 83% de l’onde de choc, soit une valeur proche de
la capacité d’absorption d’un capiton sain.
2.2. Sholl®
Scholl est une marque très connue pour ses accessoires pédicuraux, ouverts au grand public.
Elle se diversifie aujourd’hui en proposant également des semelles amortissantes. Elle utilise
pour vendre ses produits de nombreux outils publicitaires, notamment la télévision. C’est leur
publicité qui a en premier lieu suscité mon intérêt et amorcé mes interrogations pour ce travail
de recherche.
Scholl propose différents types de semelles amortissantes selon leur utilisation : quotidienne,
professionnelle, ou sportive. Les modèles pour utilisation quotidienne et professionnelle se
ressemblent, la semelle sportive intègre en revanche « une coque de support pour plus de
stabilité et un maintien de la voûte plantaire »
17
Noe & Coll. Role of the calcaneal heel pad and polymeric shock absorbers in attenuation of the heel
strike impact. J. Biomed. Eng. 1993 ; 15 :23-26
18
C’est la propriété d'un matériau de subir une déformation élastique lorsqu'il est soumis à une force
appliquée. Elle est égale à l'inverse de la raideur
13« La technologie Scholl ActivGel™ est
constituée de deux types de gel qui
absorbent les chocs même les plus
petits et réduisent efficacement les
impacts ressentis par l'utilisateur
lorsqu'il marche ou lorsqu'il court. Le
gel ferme soutient la voûte plantaire et
le talon, et le gel souple assure un
amorti du pied tout en absorbant les
chocs. »
En jouant sur la densité de deux gels différents, Scholl propose donc un amorti de haute
performance, une absorption des chocs et une réduction des excès de pressions plantaires. Les
Gels utilisés sont des polymères de la catégorie des élastomères thermoplastiques mais je n’ai
pu obtenir d’informations plus précises quant à leur composition et leur dureté shore19.
La spécificité de ces semelles réside dans le fait qu’elles sont vendues en pharmacies en plus des
magasins de sport : cela leur confère une dimension médicale que ne possèdent pas ses
concurrentes. Toutefois, il est bien précisé sur le site de la marque que les semelles Scholl ne
sont pas des semelles orthopédiques et ne peuvent, par conséquent, pas se substituer à celles
délivrées par le pédicure-podologue. Il est également intéressant de constater que Scholl prend
la précaution de spécifier que ces semelles sont destinées à un pied dont la croissance ostéo-
articulaire est terminée et ne conviennent donc pas aux enfants. Par contre, Scholl n’hésite pas
à conseiller leur utilisation dans des chaussures de sport, bien que ces dernières disposent déjà
d’un système d’amortissement et d’absorption des ondes de choc.
2.3. Noene®
Vendues comme les autres en magasin de sport et sur internet, Noene propose des semelles
techniques conçues avec un matériau viscoélastique capable d’absorber puis de dissiper les
ondes de choc générées par l’impact du pied au sol. Elles peuvent être utilisées soit au quotidien,
soit lors d’une activité sportive.
19
La dureté shore caractérise la dureté des élastomères, comprise entre 0 et 100. Un shore 0
correspond à la dureté de l’eau, et 100 correspond à la dureté de l’acier. La peau humaine est d’environ
10 shore.
14Le NOENE ® est « un caoutchouc dont la viscoélasticité
et la capacité d’amortissement permettent d’absorber
puis de dissiper l’énergie et qui possède des
caractéristiques particulières et très différentes des
élastomères traditionnels, en raison de sa structure
interne et de sa disposition spéciale. »
Contrairement à ses concurrentes, la marque ne prône pas un confort particulier. Elle axe sa
stratégie commerciale sur l’aspect anti-vibratoire de ses semelles dont l’action permettrait de
protéger les articulations et d’éviter ainsi d’éventuelles lésions par microtraumatisme répété.
Une des spécificités de ces semelles est que le matériau n’est pas un insert talonnier ou sous-
métatarsien, mais compose l’ensemble de la semelle. C’est également un matériau distribué par
des fournisseurs et utilisé par les pédicures-podologues dans les semelles orthopédiques.
Autre point important, la semelle ne mesure que 2mm de hauteur et ne prend pas trop de place
dans le chaussant. Cette faible hauteur n’altère en rien les performances absorbantes du Noene,
comme le montre une vidéo publiée sur leur site officiel, où une bille de Noene est lâchée et se
stabilise immédiatement au sol sans rebondir. Avec ces semelles, pas question de restituer de
l’énergie, ce matériau est un pur absorbant.
Enfin, les semelles Noene, comme les autres marques, conviennent aussi bien pour les activités
sportives que quotidiennes. Par contre, Noene préconise également le même modèle pour les
enfants et les seniors, sans distinction :
« Pendant la croissance, étape au cours de laquelle on ressent quelques gênes articulaires, NOENE ® peut
aider vos enfants en absorbant et en dissipant les vibrations générées au cours de leur intense activité
quotidienne. »
« Au fil des années, les articulations perdent de leur souplesse et deviennent plus sensibles aux impacts et
aux vibrations, et davantage sujettes aux fractures de fatigue et aux lésions. Ceci étant, les seniors sont
aujourd’hui de plus en plus actifs. Les semelles NOENE ® peuvent donc les aider à continuer de pratiquer
leurs activités habituelles tout en les protégeant. »
Avons-nous cependant tous besoin de la même quantité d’amorti ?
15III. Les paramètres intrinsèques et extrinsèques à considérer
influençant l’amorti
Il semblerait que la force de réaction du sol pourrait être nocive de par les impacts répétés qui
serraient des sources potentielles de blessures chez le sportif. Cependant, la tendance du
minimalisme contredit cette théorie en affirmant que le corps humain dispose d’un système
d’amortissement propre suffisant pour répondre aux forces de pressions plantaires. Quels sont
alors les éléments anatomiques intervenant dans le système d’amortissement du membre
pelvien et ses limites ? Quels sont les autres facteurs à prendre en compte pour évaluer la
nécessité de l’amorti ?
1. Un facteur intrinsèque : Le système d’amortissement du membre
pelvien
1.1. Le capiton plantaire
Le capiton plantaire est un tissu graisseux situé dans la partie profonde de la peau sous la plante
des pieds. Il est constitué d’adipocytes (cellules graisseuses), de fibres musculaires et d’un riche
réseau veineux superficiel. Son épaisseur peut varier
de 1 cm à l’avant pied jusqu’à 2cm sous le talon. C’est
la couche de peau la plus épaisse du corps. Cette
épaisseur est une nécessité, car le capiton plantaire
protège la structure osseuse du pied (calcanéum au
talon, et têtes métatarsiennes à l’avant-pied) qui est
en contact avec le sol. Son rôle principal est
d’absorber les chocs, notamment lors du contact
initial du talon et lors de la phase de propulsion, où les
pressions plantaires sont maximales. On peut dire que
le capiton plantaire est au pied ce que le pneu est à la
jante de la roue d’une voiture. Ce rembourrage nous
permet de marcher relativement confortablement en
s’interposant entre les os du pied et la surface du sol.
En absorbant les chocs, le capiton plantaire constitue
la première ligne de défense de l’organisme pour
amortir les chocs et les vibrations des forces de réaction plantaires. Cependant, avec le temps,
le capiton plantaire tend naturellement à s’atrophier, à l’origine de nombreuses métatarsalgies
chez le sujet âgé.
1.2. Les cartilages articulaires
Les cartilages hyalins des surfaces articulaires sont des tissus qui recouvrent certaines parties
des os (les extrémités en général) afin de favoriser le glissement des pièces osseuses entre-elles.
Cependant, leur rôle ne s’arrête pas à la limitation des frottements entre pièces osseuses, les
cartilages jouant également un rôle dans la fonction d’amortissement des ondes vibratoires. Le
cartilage du genou par exemple, pour lequel le rôle d’amortissent est central, est renforcé grâce
à des structures telles que les ménisques. Chez la personne âgée, l’arthrose se caractérise par
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