MARCHE ATHLETHIQUE : MODIFICATION DES PRESSIONS PLANTAIRES PAR ELEMENTS D ORTHESE. M JANIN* Marche athlétique : Etude et analyse podologique. Athletic walk : investigation and podiatrist study. Mots clés : marche athlétique, semelles embarquées, temps de suspension, épine irritative d appui, éléments de corrections, podologie du sport Key-words : athletic walk, inlay-soles, irritative thornbush of plantar, corrections on soles, sport podiatry. Résumé La marche athlétique sollicite les appuis plantaires et par définition oblige le double appui au sol. La réalisation de ce geste compliqué peut être entravée par des podalgies conscientes ou non du fait des fortes pressions au sol. Les appuis plantaires n ont jamais été analysés in situe sur le stade. L étude a porté sur 11 sujets du pole de marche athlétique de niveau régional et international. Une analyse des appuis au sol et leurs répercutions a été réalisée, il est retrouvé une épine irritative inconsciente pour 9 des 11 sujets. La neutralisation des ces zones par mousse permet d améliorer les tests pour 10 sujets sur les 11 de l étude. L analyse durant la réalisation du geste avec les éléments spécifiques de correction démontre une variation des paramètres de répartition des pressions. Les résultats montrent : sur la zone identifiée une diminution globale de 1.2N alors qu en arrière de la zone identifiée, rétro zone, elle est de 3.5N. Cette dernière se réparti par diminution de la pression de 0.4N pour les orteils, 0.35N pour l appui des métatarsiens et 3.7N pour le talon. L amélioration est très nettement significative par la mise en place d une orthèse comportant les corrections en rétro zone de faible épaisseur. Le geste étant meilleur, le risque de sanction pour faute sera diminué et les contrainte mécanique mieux supportées. Le bilan 1
podologique en collaboration avec l équipe médicale et l entraîneur améliore la capacité de l athlète pour une performance plus grande. PODOLOGUE, 39 RUE DE LA MASSARDIERE 86000 POITIERS Introduction La plus part des activités physiques et sportives utilisent les membres inférieurs pour les déplacements. La marche athlétique est l une des spécialités concernées. Cette discipline requiert des qualités d endurance, de vélocité et de souplesse pour marcher le plus vite possible. Elle présente des contraintes mécaniques spécifiques exposées dans la littérature [1, 2] et pour la technique de la marche athlétique au profit de l économie d énergie [3] : jambes tendues au passage du buste, pieds parallèles à l axe de progression mais aussi réglementaires par sa définition imposant le double appui. Ces spécificités du geste sportif vont augmenter les contraintes articulaires et musculaires décrites par la littérature [6, 8, 11]. Ces paramètres sont en partie sous l influence des appuis au sol. Les troubles plantaires, qu ils soient statiques, cutanés, ou morphologiques ont une répercussion biomécanique sur le geste [9, 10]. Le concept des semelles embarquées, va permettre d analyser les différentes contraintes et les modifications apportées par les éléments de semelle. Matériel, méthode, mesures La population se compose de n=11 sains répartie en 6 femmes, 5 hommes. Niveau de marche athlétique est régional et international Le matériel requis pour l analyse des pressions au sol est un dispositif appelé : semelles embarquées type FOOTSCAN. Il se compose d un support comportant des capteurs piezo électrique unidirectionnels verticaux, de forme identique à une semelles de propreté d une chaussure, pouvant s insérer dans la chaussure de sport à fin d enregistrer la variations des pressions lors du déroulement du pas. Ce système d analyse est relié à un ordinateur pour l acquisition, 2
composé d un boîtier d enregistrement et câbles conducteurs, la carte d enregistrement à télécommande permettant l enregistrement en dynamique des appuis plantaires et de leurs répartitions. Les enregistrements se font sur le stade en situation d entraînement. Une analyse globale du sportif est réalisée avant l échauffement. Les constatations clinique retenues sont la réponse des différentes ceintures, pelvienne et scapulaire, lors d une inclinaison passive du sujet par l opérateur. Cette analyse est reproduite sur sol mousse, cette procédure pour la réalisation de ce test est non opérateur dépendant [5]. L épine irritative d appui plantaire inconsciente est définie par une zone qui n est pas douloureuse consciemment par le sujet mais qui lors de la palpation précise sont ressenties avec plus ou moins de douleur à la pression. Le repérage de ces zones se fait à partir de la variation de cette analyse entre le sol dur et sur la mousse et suivit de la palpation pour la localisation. Chez chaque sujets, la zone irritative a été précisément localisée et les mêmes épreuves sont réalisées avec les éléments d orthèses correctrices sur la zone de l épine irritative (sur zone) et en arrière de cette épine (rétro zone). Les matériaux utilisés pour les corrections sont : sur la zone du PODIANE I+, classifié comme un matériau amortisseur des chocs et en arrière de la zone de l ORTHOMIC, classifié comme matériau de correction de par sa densité, leur épaisseur est de 2mm. La forme de l élément sur zone correspond au sous-capital, celle de l élément rétro zone correspond au rétro-capitale. Le sujet est équipé pour l analyse avec ses propres chaussures. Il parcoure la distance du stade comme un entraînement classique. L enregistrement se fait par télécommande sans avertir le sujet. Les différentes données sont collectées sur ordinateur. Plusieurs paramètres sont enregistrés. Pour cette étude la principale variable biomécanique exposée est la pression plantaire avec ses variations en fonction de la situation de l élément de correction selon la zone irritative inconsciente. La comparaison s effectuant entre les différents états neutres avec éléments sur zone et rétro zone. Résultats 3
L ensemble des données a été soumis à une analyse de variance et un test de comparaison de Newman Keuls pour affiner les effets présentés. La variation des pressions lors des appuis est récapitulée par la figure n 1. Elles se repartissent en quatre parties : le talon pour l impact au sol, les métatarsiens pour la pose au sol, les orteils pour la propulsion, la somme des différentes variables pour l appui du pied. Talon : l analyse statistique est significative F(2.20)=11.13 ; p<0.00006. La diminution de pression est de 1.5N pour l élément sur la zone et 3.7N pour l élément en arrière de la zone. Métatarsiens l analyse statistique est significative pour l appui en regard du 5eme métatarsien F(2,20)=8.52 ; p<0.0021 ; et non significative pour les autres. La diminution des pressions sur cet appui est de 0.2N pour l élément sur la zone et de 0.35N pour l élément en arrière. Les orteils l appui global des orteils a été retenu. Il correspond à la somme des appuis. L analyse statistique n est pas significative pour l élément sur la zone. Par contre elle est significative F(1,10)=6.72 ; p<0.0269 pour l élément retro zone. La diminution est de 0.4N. Pour la totalité des paramètres de cette étude, l effet statistique est significatif F(2,20)=2.72 ; p<0.0904. La diminution des pressions est de 2.1N pour l élément sur la zone et de 5.2 N pour l élément en arrière de la zone. Figure n 1 : Variation des pressions selon la localisation des éléments 4
VARIATION DES PRESSIONS N 10 8 6 4 2 0 talon méta orteils global SITUATIONS neutre sur zone rétro zone Discussion La correction des épines irritatives d appui plantaires inconscientes modifie les paramètres de répartition des pressions au sol. Elle entraîne une diminution de ces dernières qu elles soient en arrière ou sur la zone de l épine irritative mais la diminution est plus importante au niveau du talon et à peu près équivalente pour les deux positions de correction pour les orteils et métatarsiens. La diminution des pressions talonnières est plus importante pour l élément en arrière de la zone ; qui est localisé au niveau des têtes métatarsiennes. Cette distance entre la correction et l impact talonnier démontre bien la relation épine inconsciente et répercussion globale mais aussi l amélioration du geste technique par la diminution de la force de réaction du sol à amortir et donc un meilleur rendement musculaire. La variation des autres localisations, orteils et métatarsiens, est moins importante du fait que la pression exercée lors de l impact et le déroulement du pas, sont plus faibles. La correction des appuis plantaires, sans qu il existe une plainte douloureuse, présente une utilité dans la répartition des pressions. Lors d un traitement, la position et la densité du matériau sont tout autant important l un que l autre. L élément en arrière de la zone, plus dense, apporte une meilleure diminution des pressions, alors que l élément sur la zone, en matériau amortissant, va permettre une variation de moindre amplitude. La répercussion de la force résultante au travers du membre inférieur est donc plus importante avec le matériau amortissant sur la zone et cette force transmise est 5
diminué avec une correction densité importante rétro zone. Ce qui est à l opposé de la conception des semelles mécaniques pour les appuis et capitonnage car le fait de capitonné une localisation devrait apporter une meilleure répartition des impactes. Seulement l information véhiculée par les capteurs plantaires est soumise à un seuil [4, 7]. La zone d épine irritative d appui plantaire réagi certainement aux mêmes lois physiologiques. Une ré information, même de faible épaisseur en mousse, entraîne une réaction d évitement car le seuil du capteur cutané étant déjà plus haut que la normale, le fait de rajouter une épaisseur va le saturer. La réaction induite va modifier la répartition des charges, dans ce cas elle quasi identique à l état d origine ; à contrario la décharge par l élément rétro zone est plus performante car elle va avoir un effet de régulation des informations transmises et donc une répartition correcte des pressions. La force réactionnelle étant diminuée avec une correction en arrière de la zone, la répercutions, sur la membre inférieur, de cette force sera moindre. La fatigue et le travail musculaire seront d autant meilleur. Le geste technique sera optimiser, cette ensemble pouvant améliorer la performance. La correction par cette conception clinique complétée par le bilan podologique apporte des résultats meilleurs sur la biomécanique et la réalisation du geste technique. Conclusion Les matériaux utilises pour cette étude sont rapport avec ceux qui sont complexés pour la fabrication des orthèses. Les tests cliniques réaliser sur le terrain démontent la présence de l épine irritative d appui plantaire et de l intérêt de réaliser ce test clinique pour évaluer cette pathologie. Son impact biomécanique et ses répercutions sur la gestuelle sportive sont importantes. La correction de ce constat clinique présente une amélioration des paramètres d appui par une meilleure répartition des pressions ainsi qu une amélioration du geste technique permettant à l athlète d être d avoir moins de contraintes. Il est intéressant que le podologue et l équipe médicale intègre la palpation des épine irritative d appui plantaire dans son examen. L attitude de réserve doit prévaloir dans le cas où cette zone n existe pas. Par contre elle doit être 6
obligatoirement suivit d une la correction si elle est mise en évidence. Dans ce cas la correction rétro zone,en matériau dense, apporte le résultats le plus satisfaisant pour une meilleur répartitions des pressions lors des impactes au sol. Certes elle n est pas la seul à modifier la disponibilité du sportif mais elle contribue à une meilleur protection du sujet. La collaboration est d autant plus importante entre le médecin, le podologue, l entraîneur et l athlète pour une amélioration des performances Bibliographie 1. BODEREAU S Analyse de la marche athlétique Mémoire D.U.S.S & A.U.P.A.S ;laboratoire de physiologie, Faculté médecine Angers JUIN 2001 2. BODEREAU S. JANIN M.Analyse dynamique par semelles embarquées des modifications de la marche athlétique lors d épine irritative d appui plantaire. Commission médicale et podologique régionale FFA JUIN 2000. 3. GUINAUDEAU C. Technique de la marche athlétique au profit de l économie d énergie. Mémoire de licence EMS 1999-2000. 4. JANIN M. Modification de la posture par la mise en place de barres antérieurs. Mémoire de D.U. P.P.M.UNIV. PARIS SUD. 2000. 5. JOURNOT C. VILLENEUVE PH. Un nouvel examen posturologique :le posturo-dynamique. Pied, équilibre & posture Coordination ph VILLENEUVE.FRISON ROCHE ;pp139à146. 6. KAPANDJI I.A (1982) physiologie articulaire. MALOINE,Paris. 7. LEPORCK A.M. Modification unilatérale des pressions plantaires. Enregistrement stabilométrique et podométrique. Pied, équilibre & mouvement. MASSON 2000.pp :72 à 77. 7
8. MYLES SCNEIDER. MARK SUSSMAM De la hanche aux doigts de pieds L HOMME 1989. 9. ORENGO.P.Nociception plantaire :répercussion sur les gonalgies. Pied, équilibre & mouvement. MASSON 2000.pp148 à 149. 10. VILPERT. P.Influence des chaussures de sport sur la course. Commentaires d une vidéo. Pied, équilibre & mouvement. MASSON 2000.pp 152 à 155. 11. WIRHED R ANATOMIE ET SCIENCE DU GESTE SPORTIF VIGOT 1987,pp70-83. 8