Interaction entre les vibrations des tissus mous et les caractéristiques anthropométriques et biomécaniques du coureur à pied : implications sur la construction du chaussant et de la fatigue - Université Jean-Monnet-Saint-Étienne Access content directly
Theses Year : 2023

Interactions between soft tissue vibrations and the anthropometric and biomechanical characteristics of the runner : Footwear design and fatigue implications

Interaction entre les vibrations des tissus mous et les caractéristiques anthropométriques et biomécaniques du coureur à pied : implications sur la construction du chaussant et de la fatigue

Abstract

In running, each contact between the foot and the ground involves a strong deceleration of certain parts of the body such as the foot and the leg. This sudden deceleration affects the soft tissues of these segments, including muscle masses, which start to vibrate. If vibration amplitude is too high, if vibration frequencies are close to the natural frequencies of soft tissue and/or if the exposure time is too long, vibrations can cause discomfort. Vibrations can be altered by changing the mechanical properties of soft tissues and/or by changing the properties of the foot-ground interface. Evidence show that footwear and neuromuscular fatigue can influence soft tissue vibrations but their effects are highly individual-dependent. The first objective of this thesis work was to identify and characterize different profiles of runner based on their anthropometric and biomechanical characteristics when assessing different midsole hardness. It was observed that low to medium midsole hardness was beneficial for most runners and simple metrics based on practice, morphology and running pattern were suggested to assist with midsole hardness choice. The second objective of this thesis was to evaluate the effects of vibration minimization by midsole hardness on fatigue. Although midsole hardness minimizing vibrations did not have any beneficial effect on neuromuscular fatigue induced by a half-marathon, it improved comfort and reduced perceived fatigue.
En course à pied, chaque contact entre le pied et le sol cause une forte décélération de certaines parties du corps tels que le pied et la jambe. Cette décélération atteint notamment les tissus mous de ces segments, englobant en grande partie les masses musculaires, qui entrent alors en vibration. Si l’amplitude de ces vibrations est trop importante, que leur fréquence est similaire aux fréquences propres des tissus et/ou que le temps d’exposition est trop long, ces vibrations peuvent générer de l’inconfort. Les vibrations peuvent être altérées en changeant les propriétés mécaniques des tissus mous et/ou en changeant les propriétés de l’interface pied-sol. Des évidences montrent que le chaussant et la fatigue neuromusculaire ont le potentiel d’influencer les vibrations des tissus mous mais que cet effet est hautement individu-dépendant. Le premier objectif de ce travail de thèse a été d’identifier et caractériser différents profils de coureur en fonction de leurs caractéristiques anthropométriques et biomécaniques face à différentes duretés de semelle. Il a été observé qu’une dureté de semelle faible à moyenne est bénéfique pour la majorité des coureurs, et des métriques simples basées sur la pratique, la morphologie et la foulée ont été proposées pour aider dans le choix de dureté de semelle. Le second objectif de ce travail de thèse a été d’évaluer les effets d’une minimisation des vibrations par la dureté de semelle sur la fatigue. Il a été démontré qu’une dureté de semelle minimisant les vibrations ne présentait pas d’effet bénéfique sur la fatigue neuromusculaire induite par un semi-marathon, mais permettait d’améliorer le confort et de diminuer la fatigue perçue.
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tel-04556265 , version 1 (23-04-2024)

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  • HAL Id : tel-04556265 , version 1

Cite

Marie-Caroline Play. Interaction entre les vibrations des tissus mous et les caractéristiques anthropométriques et biomécaniques du coureur à pied : implications sur la construction du chaussant et de la fatigue. Physiologie [q-bio.TO]. Université Jean Monnet - Saint-Etienne, 2023. Français. ⟨NNT : 2023STET0016⟩. ⟨tel-04556265⟩
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