Cette conférence réunit deux éminents docteurs en biomécanique travaillant pour la marque Salomon, Marlène Giandolini et Sébastien. Ils partagent leurs connaissances scientifiques sur la biomécanique de la course à pied et expliquent comment la science oriente directement la conception des chaussures de running et de trail.

À travers des études de terrain et des analyses en laboratoire, ils décryptent les interactions complexes entre le corps humain et l’équipement.

Ce qu’il faut retenir

  • Le pied prend du volume mais ne s’allonge pas : lors d’un ultra-trail, le volume global du pied augmente de façon spectaculaire après le cinquantième kilomètre, pouvant atteindre l’équivalent d’une pointure complète en circonférence, tandis que sa longueur reste strictement inchangée.
  • Changer de foulée déplace les risques de blessure : il n’existe pas de technique de course universellement supérieure. L’attaque par le talon sollicite davantage les genoux, tandis que l’attaque par l’avant-pied transfère les contraintes mécaniques vers le tendon d’Achille et les mollets.
  • L’économie de course est maximale avec la foulée naturelle : un coureur est toujours plus économique et consomme moins d’énergie lorsqu’il respecte ses préférences motrices naturelles. Vouloir modifier sa foulée sans raison pathologique nuit à la performance et accroît le risque de blessure.

Définitions et champs d’application de la biomécanique

La biomécanique se définit comme l’étude du mouvement du vivant à travers les lois de la physique. Dans le cadre de la conception de chaussures, elle englobe plusieurs types d’analyses précises.

La cinématique permet d’abord de décrire le mouvement dans l’espace en analysant la position et les angles des articulations.

La cinétique s’intéresse quant à elle aux causes de ce mouvement, notamment en mesurant les forces d’impact au sol grâce à des plateformes dédiées.

L’analyse énergétique évalue la quantité d’énergie mécanique produite par le coureur pour se déplacer.

Enfin, l’approche neuromusculaire étudie l’activation des muscles par le système nerveux via l’électromyographie.

Les concepteurs ne considèrent jamais le produit de manière isolée. Ils étudient constamment l’interaction dynamique entre le produit et l’utilisateur vivant pour optimiser le confort et la performance.

De la science à la chaussure : le gonflement du pied en ultra-trail

Une question concrète a guidé les chercheurs : de combien le pied gonfle-t-il réellement pendant une course d’endurance extrême ? Pour y répondre, une étude scientifique rigoureuse a été menée en deux mille dix-sept lors du Tor des Géants, une épreuve de trois cent trente kilomètres.

Les chercheurs ont mesuré les pieds des coureurs à l’aide d’un scanner tridimensionnel à plusieurs étapes de la course.

Les résultats ont montré qu’il n’y a aucune modification notable de la morphologie du pied jusqu’au cinquantième kilomètre.

En revanche, à partir de la mi-course, une augmentation systématique des périmètres et des largeurs du pied a été observée.

Le périmètre de l’avant-pied peut augmenter de sept à dix-sept millimètres en fin d’épreuve. Cela représente une pointure complète.

Cette augmentation volumétrique est principalement liée à l’inflammation et à l’apparition d’œdèmes causés par la gravité et l’effort prolongé.

La longueur du pied reste cependant totalement stable. Le pied a donc besoin de volume et non de longueur supplémentaire.

Ces données scientifiques ont directement inspiré la création de la chaussure S/Lab Ultra. Ce modèle intègre des ailettes latérales flexibles qui s’adaptent parfaitement aux variations de volume du pied sans comprimer le coureur.

L’analyse morphologique et la personnalisation des volumes

Une autre étude d’envergure a consisté à scanner les pieds de près de dix mille coureurs afin de déterminer s’il existe des formes de pieds typiques.

Grâce à des analyses statistiques et des algorithmes de segmentation, les scientifiques ont pu classifier les pieds en trois grandes catégories : les pieds fins, les pieds moyens et les pieds larges.

Cette découverte a mis en lumière la nécessité de proposer des chaussures adaptées à la morphologie de chacun.

Elle a donné naissance au projet technologique Mesh. Ce concept permet de proposer plusieurs volumes de chaussant différents pour une seule et même pointure.

Bien que le projet de personnalisation commerciale ait évolué, ces technologies de gradation volumétrique perdurent dans les modèles de série actuels.

Techniques de course et contraintes mécaniques

La foulée en course à pied se décompose en trois phases distinctes : l’impact, la transition à plat et la propulsion. La phase d’impact est extrêmement brève et dure entre trente et cinquante millisecondes.

Deux techniques majeures s’affrontent concernant la pose du pied : l’attaque talon et l’attaque avant-pied.

L’attaque talon se caractérise par une flexion dorsale de la cheville et un genou en extension. Elle engendre un pic de force passif très rapide sur la courbe d’impact au sol.

Cette technique sollicite fortement le genou, augmentant le moment de force et le valgus. C’est un facteur de risque pour le syndrome fémoro-patellaire.

L’attaque avant-pied s’effectue quant à elle en flexion plantaire avec un genou plus fléchi. La montée en charge de la force est beaucoup plus progressive.

Toutefois, la contrainte mécanique ne disparaît pas : elle est simplement transférée vers les structures musculo-tendineuses postérieures, à savoir le tendon d’Achille et les muscles du mollet.

Le principe de Lavoisier s’apply que parfaitement ici : rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme.

Proportions dans la population et spécificités du trail

Les études statistiques révèlent que plus de quatre-vingt-dix pour cent des coureurs sur route et des marathoniens attaquent le sol par le talon. Même chez les athlètes d’élite, cette proportion reste majoritaire et s’élève à soixante-quinze pour cent.

Le trail running présente une réalité bien différente en raison des variations constantes de terrain.

Le coureur de trail doit s’adapter en permanence aux montées, aux descentes et aux obstacles techniques.

Les analyses in situ montrent une immense variabilité de la foulée. Un athlète comme Kilian Jornet n’attaque par le talon que dans dix pour cent des cas, privilégiant l’avant-pied.

Cependant, il est impossible de coller une étiquette fixe à un traileur. Sa technique évolue constamment au fil des kilomètres pour distribuer la charge de travail sur différents groupes musculaires.

Géométrie de la chaussure et préférences motrices

La hauteur de la semelle et le drop influencent directement la manière dont le pied interagit avec le sol. Le cas de Kilian Jornet illustre parfaitement cette dynamique adaptative.

En deux mille six, il courait avec un modèle lourd doté d’un drop de dix millimètres et d’une grande épaisseur sous le talon. Pour répondre à son besoin d’allègement et respecter sa foulée naturelle, les équipes ont conçu la S/Lab Sense.

Ce modèle ultra-léger affiche un drop réduit à quatre millimètres. Les tests de cette chaussure sur des coureurs récréatifs habitués à l’attaque talon ont provoqué de nombreuses blessures de surcharge comme des tendinites.

Une chaussure à faible drop exige une transition longue et progressive. Elle ne convient pas à toutes les morphologies ni à toutes les préférences motrices.

La recherche moderne abandonne l’idée d’une technique de course parfaite idéale. L’objectif est de respecter le schéma moteur naturel de chaque individu.

Modifier artificiellement sa foulée dégrade l’économie de course. Le changement de technique n’est recommandé qu’en présence de pathologies chroniques pour soulager une articulation précise.

Outils d’évaluation biomécanique sur le terrain

Pour évaluer la foulée sans utiliser de laboratoires lourds, trois outils se distinguent aujourd’hui.

L’analyse vidéo par smartphone permet de filmer le coureur de profil pour observer l’angle d’impact de manière simple et accessible.

Les semelles connectées à capteurs de pression se glissent directement dans la chaussure. Elles mesurent la répartition de la charge pendant plusieurs heures en extérieur.

Enfin, les centrales inertielles fixées sur le dessus de la chaussure calculent instantanément l’inclinaison du pied à l’impact.

Ces outils nomades facilitent grandement l’aide au choix de la chaussure idéale en magasin ou sur le terrain.

Démarche écologique et recyclage dans la conception

Salomon développe des initiatives environnementales fortes à travers son programme dédié à l’éco-conception.

L’objectif majeur est de réduire l’utilisation de matériaux non recyclables. Un projet innovant a permis de concevoir une chaussure de course entièrement fabriquée en polyuréthane thermoplastique.

Une fois usagée, cette chaussure est collectée et broyée directement. La matière première est ensuite réutilisée pour fabriquer des coques de chaussures de ski alpin.

Cette approche circulaire évite le transport des matériaux à l’autre bout de la planète. Elle s’inscrit dans une démarche locale et écoresponsable globale.