Pour courir plus vite, pas besoin de super-chaussures !

Si vous êtes coureur, ou même si vous ne l’êtes pas, vous avez probablement entendu parler des « super-chaussures ».

Les super-chaussures sont des chaussures de running dotées d’une plaque en fibre de carbone destinée à réduire le coût métabolique d’un coureur tout en augmentant sa vitesse. Alors, à quoi sert exactement la plaque en fibre de carbone ?

La plaque de fibre de carbone dans la semelle ajoute de la rigidité, ce qui permet de stocker et de libérer plus d’énergie. Cela se traduit par une plus grande propulsion.

Saviez-vous que votre corps possède des structures qui agissent également pour stocker et libérer de l’énergie et, plus précisément, qui peuvent être rigidifiées pour augmenter les performances ? C’est ce que nous appelons l’énergie passive.

La section suivante traite de l’énergie passive et de la manière dont elle peut faire de vous un coureur plus rapide.

Énergie passive

Il existe dans le corps des structures et des schémas de mouvement qui permettent aux individus de réduire considérablement l’activation musculaire tout en conservant des performances de course identiques, voire supérieures.

Les deux domaines sur lesquels nous nous concentrerons en ce qui concerne l’énergie passive sont le retour d’énergie et le mouvement passif. Le mouvement passif et le retour d’énergie sont interdépendants.

La genèse de l’énergie passive est que l’énergie est absorbée par l’impact lorsque le pied touche le sol pendant la course.

L’objectif d’un coureur est d’optimiser sa posture de course (mécanique) pour convertir autant que possible cette énergie stockée en forces qui contribuent au mouvement vers l’avant.

En ce qui concerne l’amélioration de l’efficacité et de la performance, les cinq domaines qui influencent l’énergie passive sont la rotation de la hanche (d’un côté à l’autre), la flexion de la hanche, la flexion plantaire du pied, la flexion/extension du genou et la compression de la voûte plantaire.

En maximisant sa contribution à l’énergie passive, un coureur peut améliorer son économie de course. Cela signifie que le besoin en muscles actifs est réduit tout en produisant la quantité de force nécessaire.

Cycle d’étirement et de raccourcissement (CEC)

« L’énergie ne peut être ni créée ni détruite ; elle peut seulement passer d’une forme à une autre » – Albert Einstein.

Par définition, le SSC est représentatif d’une contraction excentrique (contraction musculaire d’un muscle qui s’allonge) d’un muscle suivie d’une contraction concentrique rapide (contraction musculaire d’un muscle qui se raccourcit) du même muscle.

En ce qui concerne la course à pied, les quadriceps, les obliques et les mollets représentent les muscles les plus influencés par la SSC.

Lorsque le pied touche le sol, les quadriceps et les mollets se contractent de manière excentrique (allongement) puis rapidement de manière concentrique (raccourcissement) pendant la phase d’entraînement pour assurer la propulsion vers l’avant.

Pour illustrer le cycle d’étirement et de raccourcissement, imaginez que vous tirez sur un élastique. Plus vous étirez l’élastique, plus il se déplacera loin dans l’air une fois relâché. Cependant, si vous étirez trop l’élastique, il risque de se rompre.

En outre, plus l’élastique est tendu (plus il est difficile de le tirer vers l’arrière), plus il ira loin. En ce qui concerne le corps humain, les muscles et les tendons sont l’élastique.

Pour résumer, les tendons relient les os aux muscles. Par conséquent, dans le contexte du réflexe d’étirement, les muscles et les tendons sont souvent considérés comme les deux parties d’un ensemble fonctionnel, l’unité muscle-tendon. Les variables qui affectent le degré de retour élastique de la SSC sont les suivantes :

• la longueur de l’étirement
• Vitesse de l’étirement (charge)
• la rigidité du muscle et du tendon
• Le temps entre l’étirement et la contraction

Du point de vue de la course, les jambes agissent comme des ressorts. Les ressorts se compriment pendant la première moitié de la phase d’appui et rebondissent pendant la phase d’entraînement.

Plus un muscle est rigide, plus la quantité d’énergie pouvant être stockée et libérée est importante. Cependant, pour ne pas augmenter le risque de blessure, un muscle doit avoir une mobilité totale.

Les tendons

Examinons d’abord les tendons et leurs propriétés.

Il est important de noter que selon l’emplacement d’un tendon dans le corps, son épaisseur, sa forme et sa longueur varient. Ces variables affectent la rigidité du tendon et, par conséquent, sa capacité à produire de la force.

Les tendons ont des propriétés élastiques qui leur permettent de s’étirer. L’étirement d’un tendon (ou d’un muscle) stocke de l’énergie ; lorsque l’étirement est déchargé, l’énergie stockée est libérée.

L’utilisation correcte de cette énergie stockée permet de minimiser considérablement le coût métabolique du mouvement.

L’étirement optimal d’un tendon doit être considéré comme une courbe en cloche modifiée, ce qui signifie qu’un étirement trop faible ou trop important n’est pas optimal. S’il est clair qu’un étirement trop faible n’est pas optimal, pourquoi un étirement important n’est-il pas recommandé ?

S’il est étiré au-delà de l’amplitude de mouvement d’un tendon, celui-ci peut se déchirer complètement. Toutefois, avant que ce point ne soit atteint, le tendon peut encore être trop étiré.

Dans ce cas, le tendon subit des changements structurels qui modifient sa longueur et réduisent le réflexe d’étirement.

Le degré d’étirement d’un tendon qui provoque le réflexe d’étirement idéal s’appelle la région élastique. Une fois que l’étirement dépasse cette région, on parle de région plastique.

C’est à ce moment-là que la structure du tendon se modifie et que la longueur du tendon change.

L’image ci-dessous illustre les régions élastiques et plastiques sur un modèle basé sur une courbe (courbe charge-déformation).

Le tendon d’Achille

En ce qui concerne la course à pied, le tendon d’Achille a un impact important sur les performances en termes d’énergie passive.

Une étude portant sur le lien entre l’entraînement en résistance et la rigidité du tendon d’Achille a révélé qu’une augmentation de 16 % de la rigidité du tendon du triceps surae (gastrocnémien, soléaire, tendon d’Achille) par le biais d’un entraînement en résistance diminuait de 4 % le taux de consommation d’oxygène pendant la course, augmentant ainsi l’économie de la course (530).

Une autre étude a confirmé ces résultats en notant que les différences dans les propriétés mécaniques du tendon d’Achille étaient principalement influencées par la force musculaire (531).

Selon l’étude, le degré d’énergie qui peut être stocké par le tendon d’Achille et l’augmentation de l’économie de course qui en résulte varient.

Par conséquent, la chose la plus importante à garder à l’esprit est qu’une augmentation de la force musculaire du triceps surae augmentera la rigidité du tendon d’Achille, ce qui se traduira par une augmentation de l’économie de course.

Il ne semble pas y avoir de différence entre les hommes et les femmes en ce qui concerne l’effet de la rigidité du tendon d’Achille sur l’économie de course (529).

Rôle du gros orteil

Tous les orteils ne sont pas égaux, du moins en ce qui concerne la stabilisation du pied et la propulsion vers l’avant. Pendant la course, le gros orteil joue un rôle clé dans les domaines suivants :

• Stabiliser le pied
• Réguler le degré de pronation du pied
• La propulsion vers l’avant

Le gros orteil, par rapport aux autres orteils, est responsable d’un pourcentage beaucoup plus important de la stabilisation du pied et du corps ainsi que de la propulsion vers l’avant.

Mécanisme du guindeau (pied)

Comme le montre la figure ci-dessus, les os sésamoïdes sont deux petits os (de la taille d’un pois) qui sont intégrés dans un tendon. Ils sont situés sous la plante du pied, au niveau de l’articulation du gros orteil. Les os sésamoïdes agissent comme un point d’appui pour donner au pied un effet de levier lorsqu’il se soulève du sol.

Faits concernant l’articulation du gros orteil

• Il supporte 12 fois plus de poids que le petit orteil.
• C’est le seul orteil composé de deux os et non de trois.
• Il possède un ensemble de muscles de contrôle et d’insertions tendineuses distinct de celui des autres orteils.

Mécanique

La flexion dorsale (mise en charge – rotation du pied vers le haut) et la flexion plantaire (mise en décharge – rotation du pied vers le bas) rapides de la cheville sont responsables de l’effet de ressort du tendon d’Achille.

Si la cheville n’est pas assez dorsiflexe, l’énergie stockée dans le tendon d’Achille ne sera pas aussi élevée qu’elle pourrait l’être. D’un point de vue mécanique, l’implication est que le talon du pied pendant la phase d’entraînement doit toucher le sol alors que la hanche est étendue derrière le corps.

Si le talon ne touche pas le sol pendant cette phase, l’énergie potentielle est réduite et, par conséquent, l’économie de course est également réduite.

Sur la base de l’influence de la dorsiflexion et de l’énergie potentielle du tendon d’Achille, on pourrait théoriser que les chaussures qui ont un talon haut par rapport à l’avant-pied (forte chute du talon aux orteils) réduisent la quantité d’énergie stockée, car la chaussure limite la dorsiflexion possible de la cheville.

En outre, une faible amplitude de mouvement du tendon d’Achille (flexibilité) limitera probablement la quantité d’énergie potentielle pouvant être stockée.

Influences extérieures

En ce qui concerne l’énergie passive, l’économie de course n’est pas seulement basée sur le stockage de l’énergie, mais aussi sur son utilisation. L’interface entre le pied et le sol influence la quantité d’énergie qui peut être utilisée.

Plus l’interface est solide, plus le coureur est efficace.

Si la surface de course est très molle (par exemple, le sable) et que la chaussure est très amortissante, la quantité d’énergie utilisable par le coureur sera réduite, car une grande partie de l’énergie est dissipée par l’absorption du sol et de la chaussure, respectivement.

Toutefois, une certaine absorption est probablement positive en termes d’économie de course et de réduction des risques de blessure.

Par exemple, des études ont montré que le coût métabolique de la course pieds nus est plus élevé que celui de la course avec des chaussures minimales en raison de la demande musculaire accrue (532).

Le choix des chaussures joue un rôle important dans la flexibilité et l’amplitude de mouvement du tendon d’Achille.

Il est communément admis que le fait de rester assis pendant de longues périodes influence la posture d’un individu – principalement en raison des ischio-jambiers et des fléchisseurs de la hanche qui se trouvent dans une position chroniquement raccourcie.

De même, le port de chaussures à talon haut par rapport à l’avant-pied place le tendon d’Achille et les muscles du mollet dans une position de raccourcissement.

Par conséquent, pour augmenter l’amplitude de mouvement du tendon d’Achille, il est utile de passer du temps à marcher à l’intérieur sans porter de chaussures ou avec des chaussures à faible drop.

Capacité d’entraînement

De nombreux coureurs de fond n’effectuent pas d’entraînement de force et de sprint en raison du manque perçu de spécificité.

Bien que les coureurs de distance en retirent de nombreux avantages, s’ils ne s’entraînaient au sprint que dans le but de raidir le tendon d’Achille et la voûte plantaire (photo ci-dessous) afin d’utiliser plus efficacement le retour d’énergie élastique, l’effort en vaudrait la peine.

La voûte plantaire

Les principales fonctions du pied en matière de course à pied sont l’absorption des chocs et la propulsion. Le pied joue un rôle important en ce qui concerne l’énergie passive, en particulier la voûte plantaire longitudinale.

Les muscles et le tissu conjonctif du pied, y compris le fascia plantaire (la ligne horizontale sous la voûte longitudinale dans l’image ci-dessus), qui affectent la voûte longitudinale, agissent comme un ressort pour fournir de l’énergie passive pendant la marche.

L’image ci-dessus montre comment le pied agit comme un ressort en relation avec les muscles plantaires et le tissu conjonctif.

Les muscles

Comme pour les tendons, plus un muscle est rigide, plus le retour élastique est important.

La pré-activation des muscles des jambes lors de la course prépare le corps et la musculature des jambes à l’impact du pied. La préactivation des muscles de la jambe est censée réduire le stress sur les muscles de la jambe et augmenter l’amortissement lors de l’atterrissage.

Pensez-y un instant : si les muscles des jambes ne se contractaient pas avant et pendant l’atterrissage, le corps s’effondrerait au moment de l’impact du pied.

La « rigidité » des muscles des jambes peut être contrôlée consciemment ou inconsciemment.

Le degré de rigidité des jambes affecte directement l’importance de la flexion du genou. En ce qui concerne le contrôle conscient de la rigidité des muscles de la jambe, un individu est capable de contrôler la vitesse et la longueur de sa foulée.

La rigidité de la jambe est également influencée par la géométrie de la jambe à l’impact. En effet, selon les angles de la jambe au moment de l’impact du pied, la jambe subit des charges variables que les muscles doivent contrer.

Enfin, et comme nous l’avons vu précédemment, en ce qui concerne la rigidité des jambes, le type de surface sur laquelle le pied se pose est en corrélation avec le degré de rigidité musculaire.

Lorsqu’il court, le corps cherche à maintenir le même degré de rigidité verticale totale (rigidité de la surface + rigidité des jambes) à tout moment. Par conséquent, lorsque l’on court sur des surfaces différentes, telles que la chaussée et le sable, le degré de rigidité des jambes change afin de maintenir le même degré de rigidité verticale totale.

Par exemple, si l’on court sur du sable, les jambes doivent devenir plus rigides pour compenser la diminution de la rigidité de la surface.

Il est essentiel de noter que si la rigidité musculaire entraîne une SSC plus élevée, le muscle doit avoir une mobilité totale (amplitude de mouvement).