Comment évaluer et améliorer la force du pied chez les athlètes

Artcle rédigé par Antoine FRÉCHAUD

Le pied est un système articulaire complexe avec plusieurs degrés et angles de liberté de mouvement jouant un rôle crucial dans les tâches sportives telles que la course ou le sprint. La souplesse du pied est remarquable et ses propriétés de « ressort » notamment au niveau de l'arc longitudinal médial permettent de stocker et de restituer l'énergie mécanique à chaque pas. Des études ont montré que ce mécanisme de ressort était fourni par les composants élastiques du fascia plantaire ou de l'aponévrose. Cela peut représenter 8 à 17 % de l'énergie mécanique nécessaire à une foulée (Stearne et al., 2016) et augmente la rigidité via le « Windlass Mechanism », ce mécanisme est un modèle mécanique qui décrit la manière dont le fascia plantaire soutient le pied pendant les activités de mise en charge et fournit des informations sur les contraintes biomécaniques exercées sur le fascia plantaire.

Des études récentes ont cependant montré que ce ressort ne peut pas être simplement passif, car il ne peut pas expliquer la capacité du pied à s'adapter aux charges mécaniques de la course ou du sprint (Riddick et al., 2019). Kelly et al. (2018) ont montré pendant la course que lorsque la vitesse augmente, la dissipation d'énergie mécanique dans le pied augmente également. Celle-ci peut être modulée par la capacité musculaire des muscles intrinsèques du pied (MIP).

Les muscles intrinsèques du pied sont les principaux stabilisateurs locaux du pied et font partie des sous-systèmes actifs et neuronaux qui constituent le « gainage du pied » ou « foot core » en anglais. Avec leurs insertions anatomiques situées sous le pied, ces muscles s'allongent de manière excentrique au début de la phase d'appui de la course, produisant un travail négatif avant de se raccourcir pendant la phase d'appui tardive lorsque la voûte plantaire « recule » pour produire un travail positif. Cette contraction active aide à la propulsion et est activée par les trois unités musculo-tendineuses suivantes : le muscle abducteur de l'hallux, muscle court fléchisseur des orteils et muscle carré plantaire.

Étant donné que les muscles intrinsèques du pied sont généralement négligés dans l'évaluation et le traitement, un élément clé de la stabilité du « gainage du pied » n'est pas pris en compte. Nous visons à fournir à la communauté médicale un article actualisé des modalités actuelles disponibles pour l'évaluation et l'entraînement de la force du pied.

Tester la force du pied

L'évaluation de la force musculaire du pied est abordée dans la littérature avec l'imagerie par résonance magnétique ou l'imagerie par ultrasons afin de quantifier l'épaisseur musculaire ou la section transversale, mais ces modalités sont coûteuses et ne sont pas applicables sur le terrain par les entraîneurs ou les préparateurs sportifs. De nombreuses autres méthodes de mesure abordables sont disponibles et présentent un niveau de validité et de fiabilité intéressant. On peut tester la force des fléchisseurs des orteils avec la dynamométrie des orteils et/ou le test de préhension du papier, placer un papier sous le gros orteil du patient et tirer dessus et voir la force développée par celui-ci soit objectivement avec le dynamomètre ou subjectivement avec l’expérience du thérapeute si aucun matériel n’est à disposition.

Hauteur de l'arc médial

Cette évaluation réalisée pendant la marche et/ou la phase debout nécessite l'utilisation de l'Oxford Foot Model, un modèle de pied 3D multi-segments avec une répétabilité bonne à excellente (Okamura et al., 2017), ce test est donc difficilement applicable en cabinet, mais reste intéressant à connaitre. Dans ce test, la hauteur de l’arche médiale du pied est définie comme la distance normale du plan de l'avant-pied par rapport au premier marqueur métatarsien proximal décrit par ce modèle d’oxford. La hauteur de l'arche médiale peut être mesurée avant et après un programme de renforcement ou un protocole de fatigue par exemple.

Crédit image : http://www.applis.univ-tours.fr

Chute naviculaire

Le test de chute naviculaire assis-debout ou sur une jambe est l'évaluation la plus populaire de la stabilité longitudinale de la voûte plantaire. L'athlète est assis avec ses hanches, ses genoux et ses chevilles pliés à 90° et les pieds reposant sur le sol. Le bord inférieur de la tubérosité proéminente de l'os naviculaire est palpé et marqué au stylo, et la distance au sol est mesurée à l'aide d'une règle. À ce stade, le testeur demande à l'athlète de se tenir pieds nus sur une boîte de 10,16 cm (4 pouces), tout le poids sur le pied étant mesuré, tandis que l'autre pied repose légèrement sur la boîte (Cote et al., 2005). La différence entre les deux mesures (assis vs debout) est la chute naviculaire. Le testeur doit répéter trois mesures et la valeur moyenne est enregistrée.

Crédits image: Bonanno, Daniel & Levinger, Pazit & Menz, Hylton. (2010). Foot and Ankle Characteristics in Patellofemoral Pain Syndrome: A Case Control and Reliability Study. The Journal of orthopaedic and sports physical therapy. 40. 286-96. 10.2519/jospt.2010.3227. 

Mesure de la mobilité du pied

La mesure de la mobilité du pied est une mesure extrêmement importante. Le professionnel de santé peut tout simplement tester l’extension et la flexion de l’hallux et ainsi porter une conclusion avec son expertise et également comparer les deux côtés.

Ce principe peut être répété avec tous les orteils et également tester l’inversion et l’éversion du médio-pied et de l’arrière du pied au niveau du calcanéum.

Stratégies de renforcement des pieds

Le renforcement des muscles du pied répond aux mêmes principes d'entraînement que tout autre groupe musculaire. Le renforcement des muscles intrinsèques du pied (MIP) peut être réalisé de manière isométrique, concentrique, excentrique ou pliométrique.

Renforcement isométrique:

Dans le renforcement isométrique des MIP, l'exercice le plus reconnu est le « short foot exercise » ou exercice du pied court (EPC), où la contraction volontaire des muscles intrinsèques du pied élève la voûte plantaire et raccourcit le pied. Ceci est décrit dans le cadre du paradigme du « gainage du pied » introduit par McKeon et al. (2015). L’EPC est généralement difficile à enseigner et à apprendre. Trois étapes progressives ont été recommandées : (1) mode passif, (2) mode actif-assisté et (3) mode actif. En mode passif, le pied de l'athlète est déplacé par le thérapeute ou l'entraîneur à travers le mouvement permettant à l'athlète de ressentir, d'apprendre et d'intégrer les différentes positions. En mode actif-assisté, des contractions actives des MIP sont ajoutées pour obtenir activement la position du pied court. Enfin le mode actif consiste en ce que l'athlète effectue l'exercice sans assistance.

Crédits image: Tourillon et al. 2019

Il est également possible de combiner le EPC avec des exercices résistés du haut du corps afin de créer une inversion transversale, c'est-à-dire la rotation médiale du tronc et du bassin et de favoriser l’activation des chaînes musculaires.

Il convient de mentionner que de nombreux autres exercices communément appelés « yoga des orteils » ou « exercices de posture des orteils » ont été montrés pour activer les MIP avec une contraction isométrique. Par exemple, l'exercice Toe-Spread-Out (TSO), les exercices d'extension du premier au cinquième orteil sont validés par Gooding et al. (2016). Le TSO est réalisée par une extension séquentielle de tous les orteils, suivie d'une abduction de l'hallux, d'une flexion de l'hallux et d'une flexion du cinquième orteil.

Crédits image: Tourillon et al. 2019

L'exercice « Extension du premier orteil » ou « Extension hallux » est effectué en étendant la première articulation métatarsophalangienne MTP tout en maintenant les petits orteils (deuxième au cinquième) en contact avec le sol. L'exercice « Second-To Fifth-Toes Extension » ou « Lesser-Toes-Extension » consiste à étendre les orteils 2 à 5 tout en maintenant l'hallux en contact avec le sol.

Nous avons souligné l'importance de l'articulation MTP pour les performances de sprint et certains exercices de force de MTP peuvent être discutés. Les techniques précédemment utilisées qui tentaient de renforcer les MIP impliquaient des exercices de flexion des orteils, mais il semble que ces exercices recrutent davantage la musculature extrinsèque du pied (comme le long fléchisseur des orteils) et rendent ces muscles dominants par rapport aux MIP.

Hashimoto et Sakuraba (2014) ont développé un programme de musculation axé sur la force des MIP en excluant autant que possible les muscles extrinsèques en amenant la cheville en flexion plantaire. L'exercice de "Curl avec serviette" ou "force des fléchisseurs des orteils" est effectué en position assise ou debout avec ou sans poids supplémentaires, où le sujet est invité à courber lentement les orteils et à plier la serviette ou le dynamomètre sous le pied en fléchissant les orteils interphalangiens et flexions métatarsophalangiennes. Ce type d'exercices permet également de travailler la force horizontale produite par les MIP en synergie avec les muscles extrinsèques du pied.

Crédits image: Tourillon et al. 2019

Renforcement dynamique et pliométrique du pied

D'un point de vue biomécanique, les exercices isométriques ne reflètent pas le fonctionnement des muscles du pied pendant la locomotion (Farris et al., 2019). L'ampleur de la charge au milieu du pied pendant la course ou même la marche est si élevée qu'il n'est pas possible pour les muscles du pied de générer une force suffisante avec des tâches à faible charge. Nous proposons de passer des exercices isométriques aux exercices pliométriques afin de se rapprocher de la fonction spécifique de la course à pied. Nous pouvons envisager des élévations du talon ou tout exercice déplaçant le centre de masse devant le corps, car ceux-ci imposeront probablement une charge beaucoup plus élevée sur le médio-pied.

Nouvelle technologie

Crédits image: flexvit.band.en

Les bandes élastiques se sont avérées très efficaces pour soutenir l'activation neurale et le renforcement musculaire. Cependant, étant donné qu'une application dans le domaine du pied et des orteils a des exigences particulières, FLEXVIT a développé des bandes spécifiques en collaboration avec BlackBoard Training.

Le ToeBand verte est principalement utilisé pour mobiliser les articulations fixes et immobiles et pour renforcer les muscles du pied déjà bien entraînés.

Le ToeBand rose permet le renforcement des voies neuronales et renforce les muscles qui ont été moins actifs et qui ont donc perdu de la force.

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Tout le contenu de cet article est présenté à titre informatif. Il ne remplace en aucun cas l’avis ou la visite d’un professionnel de santé.

Sources :

Tourillon, R., Gojanovic, B., & Fourchet, F. (2019). How to Evaluate and Improve Foot Strength in Athletes: An Update. Frontiers in sports and active living, 1, 46. Open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY).

Hashimoto, T., & Sakuraba, K. (2014). Strength training for the intrinsic flexor muscles of the foot: effects on muscle strength, the foot arch, and dynamic parameters before and after the training. Journal of physical therapy science, 26(3), 373–376. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial No Derivatives (by-nc-nd) License.