Dans le premier billet de blogue de cette série sur les chaussures équipées de plaque carbone, nous avons constaté la percée massive de ce type de modèles dans les courses sur route.

Les liens de corrélation entre ces modèles et la performance sont souvent véhiculés. En effet, la plupart des meilleurs chronomètres sur toutes les distances, du 5km au marathon, sont éloquents. Peut-on tout de même avancer que chausser un modèle avec lame versus un modèle sans lame est ce qui nous amène à l’avant du peloton ? Ou faudrait-il plutôt poser la question autrement : serait-ce l’avant du peloton qui, d’emblée, porte ces chaussures ? Bref, le coureur chaussé de modèles avec lame de carbone a-t-il un réel avantage sur celui qui n’en a pas ?  

 

QUID de la science sur les composants de la chaussure

 

 

Des groupes de recherche se sont penchés sur l’analyse des divers composants modifiables présents dans les chaussures. Regardons de plus près leurs résultats.

 

On sait que la caractéristique déterminante de la chaussure sur la performance est le POIDS. Si la science est plutôt fragile sur les autres caractéristiques, quelques tendances se dessinent toutefois. Un certain degré d’AMORTI et de RIGIDITÉ en flexion longitudinale a montré une réduction du coût énergétique chez les coureurs habitués aux chaussures. Cependant, les différents niveaux de DROP et les TECHNOLOGIES DE CONTRÔLE DU MOUVEMENT n’ont pas montré d’influence sur l’économie de course et la performance.

 

J. Worobets et al. (2014) ont étudié les propriétés physiques de différentes caractéristiques de semelles de chaussure. Ils ont montré sur un petit groupe de 12 sujets que le modèle plus mou et résilient (qui se déforme plus à l’appui), réduisait la consommation d’oxygène en moyenne de 1 % comparé au modèle plus ferme. Les différences entre les coureurs restaient très variables, allant de +2 % (détérioration) à -4 % (amélioration). La réduction moyenne de la consommation d’oxygène, observée grâce à une semelle intermédiaire plus molle/résiliente, s’apparenterait donc à réduire le poids de la chaussure d’approximativement 100 g.

 

Hoogkamer et al. (2016) ont étudié différentes chaussures durant la mise en marché de la Nike Vaporfly. Cette chaussure se déformait de 11,9 mm versus 6,1 mm pour la Nike Streak et 5,9 mm pour l’Adidas ADIOS Boost. Le matériel amortissant utilisé pour la Vaporfly, le PEBA (polyether block amide), semble aussi restituer davantage d’énergie (87,0 %) que d’autres types de semelles (Adios : 75.9% et Streak : 65,5 %). Cette nouvelle composante (PEBA) de la mousse ZOOM X, dont est construite la nouvelle série de chaussures de compétition Nike (Vaporfly 4 % et NEXT%), serait peut-être un élément de réponse à ce fameux gain promis par Nike et observé chez certains athlètes. 

 

Frederic E C en 1984, et plus récemment Franz et al. en 2012, avaient mis en avant que réduire de 100 g le poids d’une chaussure permet de diminuer d’environ 1 % le coût énergétique. W. Hoogkamer et al (2016) ont étudié l’impact de la modification de l’économie de course de 1 à 3 % sur la performance chronométrique. Ils ont demandé à 18 hommes qui couraient le 5 km en moins de 20 minutes de faire un test de 3000 m sur tapis roulant avec 3 modèles de chaussures similaires (Poids normal ; +100 g ; +300 g), et ils ont mesuré leur coût énergétique. Au final, le temps sur 3000 m s’est abaissé de 0,78 % par 100 g supplémentaires par chaussure. Courir avec une chaussure légère était clairement plus performant. Les travaux de Fuller et al en 2016 arrivaient à des conclusions similaires : le port d’un modèle « Racing Flat » (chaussure de compétition minimaliste) sur un test de 5 km sur tapis permettait de courir 1,7 % plus vite.

 

L’incorporation d’une plaque en fibre de carbone dans la semelle intermédiaire augmente la rigidité en flexion longitudinale. De telles plaques pourraient réduire le coût énergétique. Roy et al., en 2006 observait une relation en U entre rigidité et économie. Une rigidité moyenne réduisait d’environ 1 % la consommation d’oxygène. Si l’explication reste hypothétique, la modification de l’effet de levier de l’articulation de la cheville et de l’articulation pied-orteil (articulation métatarso-phalangienne) est la plus probable.

 

Hoogkamer et Kram (2018), un groupe de recherche appuyé par le Nike Sport Research Lab, ont publié des résultats surprenants relatifs à l’économie de leur nouvelle chaussure. Une amélioration moyenne de plus de 4 % du coût énergétique (~ 3,4 % performance) a été observée chez 18 coureurs élites (< 32 min sur 10Km) lorsqu’ils portaient les Vapofly 4 % comparativement à un modèle Adidas. Dans un travail de recherche publié la même année, ils ont conclu que : « L’économie métabolique des chaussures VAPORFLY 4 % semblent être dues à (1) un meilleur stockage d’énergie dans la mousse de la semelle intermédiaire, (2) les effets de levier astucieux de la plaque en fibre de carbone sur la mécanique de l’articulation de la cheville, et (3) les effets de raidissement de la plaque sur l’articulation MTP. ».

 

En 2018 Barnes et al. ont comparéles Vaporfly 4 % à une paire de pointes d’athlétisme (spikes), les Nike Zoom Matumbo 3 et à la chaussure de marathon la plus utilisée à l’époque, l’Adidas Adizero Adios 3. Douze hommes (<30 min sur 10 km) et 12 femmes (<35min30 sur 10 km) ont été analysés. Les Vaporfly réduisaient la consommation d’oxygène en moyenne de 2,6 ± 1,3 % comparativement aux pointes et de 4,2 ± 1,2 % par rapport aux Adidas (2,9 ± 1,3 % après ajustement du poids). Les variations interindividuelles étaient très importantes.  

 

Flores et al. (2018) ont testé des modèles avec des paramètres de rigidité longitudinale différents et avec des foams (mousse de la semelle) ayant des retours d’énergie de différents degrés. Pour les 19 sujets testés, il n’y avait pas de différences d’économie de course.

 

I. Hunter (2019) a évalué la consommation d’oxygène en lien avec le port de la Vaporfly 4 %, la Nike Streak et l’Adidas Adios Boost sur 2 tests de 5 minutes à 16 km/h chez 19 coureurs récréatifs. Les résultats montrent une consommation d’oxygène de 2,9 % plus importante avec la Adios et de 1,9 % avec la Streak par rapport à la Vaporfly.

 

En 2020, Kim Hébert-Losier et son équipe de recherche (dont Blaise Dubois et Jean-François Esculier de La Clinique du Coureur), ont rendu publique une étude clinique intitulée « Evidence of variable performance responses to the Nike 4% shoe: Definitely not a game-changer for all recreational runners ».Actuellement en comité de relecture, cette étude sur 18 coureurs récréatifs montre que les coureurs chaussés de la Vaporfly 4 % ont une grande variabilité de l’économie de course. En moyenne, la différence d’économie de course entre la Nike Vaporfly 4 % et la Saucony Endorphin (chaussure de compétition très légère) n’était pas statistiquement significative. Cependant, les coureurs ont en moyenne amélioré leur temps sur 3 km (tapis roulant) seulement avec la Vaporfly 4 %. Le confort moindre d’une chaussure plus minimaliste en lien avec les habitudes de chaussage des coureurs est une des explications avancées par les auteurs. Dans tous les cas, ces 2 chaussures étaient généralement plus performantes que les chaussures traditionnelles des coureurs, et ce, de façon significative (Vaporfly : 3,6 à 4,5 %, Endorphin : 2,4 à 4,0 %).

 

J. Guinness et al ont publié en février 2020 une étude d’observation. Entre 2015 et 2019, ils ont analysé les 43 plus grands marathons nord-américains et près de 600 coureurs élites (Hommes < 2 h 24 — Femmes < 2 h 45) ainsi que les modèles de chaussure que portaient ces athlètes. Ils ont ensuite créé un modèle statistique pour évaluer le gain apporté par le port des Nike Vaporfly 4 % ou des Next%. Au total, la récolte des données a permis de compiler pas moins de 1500 chronomètres. Les gains analysés sur marathon étaient entre 2,1 à 4,1 minutes (ou 1,5 à 2,9 %) chez les hommes et 1,2 à 4,0 min (ou 0,8 à 2,4 %) chez les femmes. Une étude qui incite à la prudence, puisque plusieurs paramètres environnementaux (conditions de course, niveau d’entrainement, effet placébo des nouvelles chaussures) n’ont pas été contrôlés dans ce devis d’étude « observationnel ».

 

En conclusion

 

Les nouveaux modèles développés par Nike, tel que la Vaporfly 4 %, la Next% et maintenant la dernière-née l’Alphafly, pourraient permettre une amélioration de la performance par réduction de la consommation d’O2 et une meilleure économie de course. Cette amélioration semble hautement variable et propre à chaque individu. Elle semble aussi bien moins miraculeuse que ce que la firme de l’Oregon nous a fait croire.

 

Une chaussure pour la performance devrait être la plus légère possible. Pour le coureur pleinement adapté aux chaussures traditionnelles, une semelle intermédiaire avec une certaine rigidité à la flexion et une certaine mollesse (résilience de la mousse) pourrait réduire la consommation d’O2 et aider la performance.

 

En bref, la nouvelle génération de chaussures légères, mais plutôt épaisses avec un drop élevé et une rigidité importante reste une alternative pour le coureur moderne principalement adapté à des chaussures traditionnelles maximalistes désirant performer sur des longues distances. L’utilisation de ces chaussures légères mais maximalistes, de par leurs autres caractéristiques, permet au coureur moderne de rapidement les intégrer en compétition pour des distances telles le marathon… peut-être même de réduire la fatigue en fin de course.   

 

Vidéo de Blaise Dubois sur le sujet