Le port de chaussures modifie-t-il l'équilibre postural

Étude stabilométrique de l’effet de la hauteur des talons sur le contrôle postural
chez la danseuse professionnelle

Arnaud de TAUZIA, Thierry FERRUS,

Philippe VILLENEUVE, Bernard WEBER,

Pierre-Marie GAGEY

« Le port de talon chez la danseuse accentue d’abord la cambrure du pied, rendant celui-ci plus petit, il allonge la silhouette et galbe la jambe. Surtout, il accentue la cambrure des reins, projette les fesses en arrière et oblige à une tenue plus droite de la ligne du dos. » (Chorégraphe d’un cabaret parisien) ; c’est à la suite de cette vision de la posture de la danseuse que ce cabaret a augmenté la hauteur du talon des chaussures de scène, en passant de 6 cm à 9 cm pour sa nouvelle revue. Nous avons pu alors profiter de l’expérience de ces danseuses pour baser notre étude, suite aux différents problèmes d’adaptation à cette nouvelle hauteur.

Nous proposons ici d’observer la capacité d’adaptation que peut avoir le corps mis dans des conditions « hors normes ». En effet, on sait que la posture des dames évolue en fonction de la hauteur des talons portés, et qu’un talon de 2 cm environ permet de garder un système postural équilibré ; de plus, cela correspond à la hauteur la plus courante des chaussures de série. Cependant, certaines dames portent des hauts talons ; que se passe-t-il alors, dans l’organisation du système postural ? S’adaptent-t-elles à ce changement de hauteur de l’arrière-pied ?

Lors de la pratique pédicurale classique, nous avons observé que l’augmentation de la hauteur du talon entraîne de nombreuses pathologies (hyperkératoses nucléées ou non, déformations articulaires…). De plus, tout le monde a déjà observé une jeune femme, perchée sur de hauts talons pour la première fois de sa vie, tenter de ne pas chuter, et ce, grâce à une lutte acharnée contre la gravité, les bras écartés et les chevilles étant bien souvent plus souples que prévu. Différentes études ont déjà été réalisées sur la chaussure de série et sur la chaussure atypique, comme la chaussure de sécurité (GAGEY P.M, 93) ou la chaussure de sport (Robins S. 98) ; notamment J. JOSEPH AND A. NIGHTINGALE qui en 1965, avec une étude électromyographique des muscles des jambes, avaient montré qu’une augmentation de la hauteur du talon entraînait une augmentation de l’activité du soléaire.

Une autre étude (KIRSCH J.M. et Al, 96) montre un recul moyen de la ligne de charge de 4 % de la longueur du pied, et en 2000, SPITZ & VILLENEUVE montrent, que la chaussure entraîne la projection en avant du centre de poussée podale.

Notre objectif est d’observer si la variation de la hauteur du talon entraîne une modification de l'équilibre postural, objectivé stabilométriquement.

Population

Nous avons enregistré 15 danseuses professionnelles âgées de 18 à 35 ans, mesurant entre 1m70 et 1m85, pesant entre 50 et 65 kg et ayant toutes une formation classique avec plus de 10 ans au minimum de danse.

Matériel

Nous avons utilisé pour les mesures :

- Une plateforme FUSYO© de chez médicapteur SA en effectuant des enregistrements aux normes 85 (5Hz)

-Une calle de 3 cm en RoyalFoam© de 200kg/m3 et d’une dureté shoreA de 61

-Ainsi que 2 paires de chaussures de scène en pointure 39 avec des talons de 6cm et de 9 cm pour la deuxième. Ces chaussures étant numérotées, nous avons, lors de nos mesures, toujours utilisé les deux mêmes paires.

Protocole

Nous avons pu, après plusieurs mois de tractations, effectué nos mesures au sein des loges du cabaret avec, lors des 4 séances d’enregistrement, les mêmes conditions d’environnement (lumière, chaleur, son, position de la plateforme).

Les sujets ont été enregistrés dans les 4 situations, pieds nus (Ø), avec la calle de 3 cm, puis portant les chaussures de 6 cm et de 9 cm.

Toutes les mesures ont été effectuées par tirage au sort des hauteurs et du praticien qui a placé la danseuse sur la FUSYO©.

Mesure FUSYO© pieds nus(Ø)

prise 9 cm.jpg mesure 9.jpg

Mesure FUSYO© chaussée à 9 cm

Résultats (voir annexe)

Les analyses statistiques faites sur les données montrent qu’effectivement le port de talon modifie le contrôle postural et que cette modification est surtout nette sur le paramètre VFY, ce qui permet de dire que ces danseuses ne stabilisent pas leur corps comme un pendule inversé rigide, ne possédant qu’un seul degré de liberté, mais qu’elles se stabilisent en utilisant au moins deux degrés de liberté : au centre de pression et à la cheville.

Analyse en composantes principales

On constate sur cette analyse que le repérage de chaque sujet dans chaque situation (Ø, 3, 6, 9) par ses coordonnées sur les trois axes (Surface, Var vit, VFY) fait apparaître que la situation Ø est plus représentée dans le cadran supérieur gauche de la projection du nuage de points, donc plutôt dans l’axe ‘VFY/Var vit’ que dans l’axe ‘Surface’. Par contre on ne voit pas de distinction nette des situations 3, 6, 9 dans ce nuage de points.

Analyse de variance

L’analyse en composantes principales ne montrant pas un intérêt particulier pour le travail sur les trois paramètres en même temps, nous avons fait trois ANOVA, une pour chaque paramètre, à un facteur fixe (la hauteur sous talon), avec tests de comparaisons multiples (Tukey HSD, Dunnett (two sided).

Ces analyses confirment que la hauteur sous talon ne modifie pas de manière significative la moyenne de la surface dans les 4 situations du facteur explicatif, mais qu’elle modifie au moins une des moyennes d’une manière significative dans le groupe des 4 situations du facteur explicatif, aussi bien pour le paramètre d’écart-type de la vitesse que pour le paramètre VFY

Pour l’écart-type de la vitesse, on prend un risque de 0.4% en concluant que le facteur explicatif apporte une quantité d'information significative au modèle.

Pour le VFY, on prend un risque de 0.2% en concluant que le facteur explicatif apporte une quantité d'information significative au modèle. Mais pour l’un et l’autre paramètre le coefficient de détermination, R2, reste faible (0,210 et 0,229) donc le pourcentage de variabilité de ces deux paramètres, expliqué par le facteur hauteur sous talon reste faible ; ils ont beaucoup d’autres raisons de varier.

Les tableaux des résidus normalisés de ces deux ANOVA montrent qu’aucun d’entre eux ne sort des limites ±1,96 pour le paramètre d’écart-type de la vitesse, pour le paramètre VFY, deux seulement sortent de ces limites. On peut donc admettre que les conditions requises pour la validité de l’ANOVA sont remplies.

Les tests de comparaison multiples montrent que :

-les moyennes des distributions de l’écart-type de la vitesse dans les situations :

Ø & 6 : p<0.005

Ø & 9 : p<0.004

-les moyennes des distributions du VFY dans les situations :

Ø & 3 : p<0.005

Ø & 6 : p<0.003

Ø & 9 : p<0.008

Discussion

Les recherches de Nashner (1977) sur les réponses électromyographiques de l’homme à une déstabilisation ont focalisé l’attention des posturologues sur la cheville comme si cette articulation était le dernier degré de liberté possible entre le corps et le sol.

On sait pourtant depuis longtemps que le centre de pression n’est pas situé au niveau de la cheville, mais qu’il est sous les pieds, à peu près à mi-chemin entre talon et orteils. On sait aussi depuis longtemps que ce centre de pression n’est pas fixé, normalement, mais qu’il est mobilisé très librement. On sait enfin depuis peu que les contractions des muscles propres du pied sont capables de mobiliser ce centre de pression (Tortolero et al., 2007).

Il semble donc possible de prendre pour hypothèse de travail que le corps de la plupart des sujets normaux debout au repos fonctionne avec au moins deux degrés de liberté, l’un autour du centre de pression et l’autre autour de la cheville (fig. 4,A). La notion proposée par Bernstein (1947) reste vraie, que de réduire le nombre de degré de liberté à surveiller simplifie le travail du système nerveux central. Le pendule inversé à un seul degré de liberté, sous le pied, au niveau du centre de pression (fig. 4, B), reste le modèle le plus simple à contrôler, mais on ne le rencontre que très rarement.

Lorsqu’il existe un degré de liberté au niveau de la cheville, les muscles qui gouvernent les mouvements de cette articulation sont nécessairement concernés par le contrôle postural. Or l’activité de ces muscles est aussi nécessairement modifiée par la position de la verticale de gravité par rapport à l’axe des chevilles : plus cette verticale tombe en avant de l’axe des chevilles, plus les muscles des loges postérieures des jambes seront tendus, plus cette tension aura tendance à réduire mécaniquement les excursions du centre de gravité, c’est le sens du paramètre VFY.

A l’inverse lorsque les talons sont surélevés, la tension des muscles postérieurs des jambes est automatiquement diminuée, ce qui favorise le flottement des excursions du centre de pression. L’augmentation de l’écart-type de la vitesse et plus encore du VFY sont donc un indice que les danseuses fonctionnent sur au moins deux degrés de liberté.

On peut souligner le fait qu’on ne note pas de relation linéaire entre la hauteur de la cale sous talon et les modifications du paramètre VFY

Le facteur explicatif ayant une forme numérique on aurait pu faire une régression linéaire paramètre/facteur, mais la logique de l’ANOVA recoupant celle de la régression linéaire, il est inutile de dupliquer ces analyses.

Conclusion

Les danseuses que nous avons pu étudier peuvent toutes être considérées comme des sportives de haut-niveau et hors-normes.

L’augmentation de l’écart-type de la vitesse et plus encore du VFY sont donc un indice que les danseuses fonctionnent sur au moins deux degrés de liberté.

De plus les danseuses, du fait de l’augmentation de leur VFY, solliciteraient moins les muscles de leur loge postérieure pour leur contrôle postural.

Ne seraient-elles pas sur un autre niveau de contrôle?

Bibliographie

-BERNSTEIN N. (1947) On the construction of movements. Medgiz (Moscow)

-NASHNER L.M. (1977) Fixed pattern of rapid postural responses among leg muscles during stance. Exp. Brain Res., 30: 13-24.

-TORTOLERO X., MASANI K., MALULY C., and POPOVIC M.R. (2007) Body Movement induced by Electrical Stimulation of Toe Muscles During Standing Artificial Organs 32(1):5–12,

-M. ENJALBERT, S. BELHASSEN, P. MALAFOSSE, J-C. GARROS « sensibilité plantaire et rachis » .In : Pied, équilibre et rachis, Frison Roche, Paris, 1998,133-138.

-P-M. GAGEY, B.WEBER Outil : « La Plate-forme Normalisée Informatisée » in : Posturologie : Régulation et dérèglements de la station debout .Masson, Paris, 1995, 1999,2004, 59-75.

-P. SPITZ & Ph. VILLENEUVE, « Le port de chaussures modifie-t-il l'équilibre postural ? » (2000) Université Paris-Sud XI

-J. JOSEPH & A. NIGHTINGALE « Electromyography of muscles of posture: leg and thigh muscles in women, including the effects of high heels » From the Departments of Anatomy and Physics,Guy's Hospital Medical School, London(Received 11 February 1956)

-GAGEY P.M., AMPHOUX M. - Chaussures de sécurité et équilibre. Revue de médecine du travail, tome XI, N°2,(1983), 89-95

-KIRSCH J.M., GUILLAUME G. & MONTHEARD P. - Pourquoi les femmes portent-elles des talons ? Quelles en sont les conséquences ? In Pied équilibre et posture Ph Villeneuve Frison-Roche (1996), 147-150

-ROBBINS S. - L'étude qui fait peur aux géants. Sport et vie N° 46, (1998)

ANNEXE

Tableau de calcul de la variance de la vitesse

Var. vit.	Var. Vit. 0cm	diff 0/3	Var. Vit. 3cm	diff 0/6	Var. Vit. 6cm	diff 0/9	Var. Vit.
Danseuse n° 7	4.96	17.34	22.30	19.55	24.51	21.93	26.89
Danseuse n° 5	6.17	9.26	15.43	11.05	17.22	8.41	14.58
Danseuse n° 12	7.00	4.34	11.34	3.25	10.25	6.34	13.34
Danseuse n° 8	7.21	9.52	16.73	3.34	10.55	12.03	19.24
Danseuse n° 6	7.49	1.29	8.78	4.24	11.73	5.01	12.50
Danseuse n° 4	8.82	3.95	12.77	6.74	15.56	5.71	14.53
Danseuse n° 2	9.02	-3.99	5.03	-1.78	7.24	-2.08	6.94
Danseuse n° 11	9.06	2.34	11.40	7.33	16.39	5.66	14.72
Danseuse n° 13	11.60	1.11	12.71	1.06	12.66	4.98	16.58
Danseuse n° 3	12.18	7.89	20.07	8.16	20.34	4.67	16.85
Danseuse n° 15	12.29	3.56	15.85	6.83	19.12	13.30	25.59
Danseuse n° 9	13.35	-2.89	10.46	2.63	15.98	-2.13	11.22
Danseuse n° 1	14.36	1.75	16.11	4.25	18.61	1.02	15.38
Danseuse n° 10	15.55	2.90	18.45	9.05	24.60	7.90	23.45
Danseuse n° 14	18.58	-3.73	14.85	-0.56	18.02	-4.53	14.05
Moyenne	10.51	3.64	14.15	5.68	16.19	5.88	16.39
écart type	3.87	5.64	4.48	5.24	5.04	6.68	5.41

Tableau de calcul de la surface

SURFACE	Surface 0cm	diff 0/3	Surface 3cm	diff 0/6	Surface 6cm	diff 0/9	Surface 9cm
Danseuse n° 1	119.80	-70.70	49.10	-11.00	108.80	-39.70	80.10
Danseuse n° 11	110.40	181.90	292.30	217.70	328.10	404.50	514.90
Danseuse n° 3	141.70	-65.30	76.40	71.50	213.20	-23.60	118.10
Danseuse n° 10	175.90	176.40	352.30	29.70	205.60	82.30	258.20
Danseuse n° 5	119.90	159.30	279.20	-20.70	99.20	30.70	150.60
Danseuse n° 6	164.90	-9.70	155.20	34.30	199.20	71.50	236.40
Danseuse n° 7	152.70	-54.60	98.10	35.00	187.70	62.50	215.20
Danseuse n° 8	127.00	25.60	152.60	22.90	149.90	122.20	249.20
Danseuse n° 9	224.30	-97.30	127.00	-8.10	216.20	70.30	294.60
Danseuse n° 4	301.20	143.70	444.90	430.70	731.90	91.80	393.00
Danseuse n° 2	397.30	242.20	639.50	31.30	428.60	-32.10	365.20
Danseuse n° 12	685.10	-403.90	281.20	102.20	787.30	-233.20	451.90
Danseuse n° 13	255.00	28.70	283.70	201.70	456.70	47.80	302.80
Danseuse n° 14	359.70	-67.20	292.50	80.10	439.80	-140.50	219.20
Danseuse n° 15	237.10	-38.50	198.60	418.90	656.00	606.40	843.50
Moyenne	238.13	10.04	248.17	109.08	347.21	74.73	312.86
écart type	152.79	160.31	155.03	145.89	227.47	202.16	189.16

VFY	VFY 0cm	diff 0/3	VFY 3cm	diff 06	VFY 6cm	diff 0/9	VFY 9cm
Danseuse n° 12	-3.82	3.85	0.03	2.83	-0.99	4.60	0.78
Danseuse n° 2	-2.47	4.98	2.51	4.16	1.69	1.03	-1.44
Danseuse n° 8	-1.83	2.43	0.60	1.99	0.16	4.03	2.20
Danseuse n° 6	-1.41	6.62	5.21	-0.76	-2.17	5.54	4.13
Danseuse n° 14	-1.11	3.24	2.13	3.12	2.01	4.98	3.87
Danseuse n° 5	-1.08	0.93	-0.15	0.30	-0.78	0.00	-1.08
Danseuse n° 11	-0.83	0.31	-0.52	2.56	1.73	2.28	1.45
Danseuse n° 3	-0.66	2.96	2.30	5.90	5.24	0.85	0.19
Danseuse n° 13	-0.62	1.27	0.65	-0.39	-1.01	1.39	0.77
Danseuse n° 7	-0.52	3.88	3.36	4.64	4.12	-0.10	-0.62
Danseuse n° 10	-0.37	2.52	2.15	1.92	1.55	7.02	6.65
Danseuse n° 1	-0.10	-0.54	-0.64	2.36	2.26	-0.08	-0.18
Danseuse n° 15	0.11	1.82	1.93	2.42	2.53	-2.59	-2.48
Danseuse n° 4	0.25	2.35	2.60	4.54	4.79	3.85	4.10
Danseuse n° 9	1.53	1.87	3.40	5.20	6.73	3.33	4.86
Moyenne	-0.86	2.57	1.70	2.72	1.86	2.41	1.55
écart type	1.24	1.82	1.67	1.97	2.56	2.63	2.66

Tableau de calcul du VFY

Principal Component Analysis (PCA) - on 6/11/2008 at 17:20:30

Observations/variables table:

Workbook = Mesures LIDO globale.xls / Sheet = Feuil3 / Range = Feuil3!$B:$D / 60 rows and 3 columns

Observation labels:

Workbook = Mesures LIDO globale.xls / Sheet = Feuil3 / Range = Feuil3!$A:$A / 60 rows and 1 column

PCA type: Pearson (n)

Type of biplot: Correlation biplot / Coefficient = Automatic

Summary statistics:

Variable

Observations

Obs. with missing data

Obs. without missing data

Minimum

Maximum

Mean

Std. deviation

Surface

49,100

843,500

286,595

184,643

Var. Vit.

4,960

26,890

14,309

5,192

VFY

-3,820

6,730

1,061

2,352

Correlation matrix (Pearson (n)):

Variables

Surface

Var. Vit.

VFY

Surface

0,135

0,242

Var. Vit.

0,135

0,491

VFY

0,242

0,491

Principal Component Analysis:

Correlations between variables and factors:

Surface

0,513

0,850

-0,122

Var. Vit.

0,795

-0,387

-0,467

VFY

0,845

-0,151

0,513

ANOVA Variance de la vitesse - on 6/11/2008 at 20:38:12

Y / Quantitative: Workbook = Mesures LIDO globale.xls / Sheet = Feuil2 / Range = Feuil2!$S:$S / 60 rows and 1 column

X / Qualitative: Workbook = Mesures LIDO globale.xls / Sheet = Feuil2 / Range = Feuil2!$Q:$Q / 60 rows and 1 column

Constraints: an=0

Confidence interval (%): 95

Use least squares means: No

Summary statistics:

Variable

Observations

Obs. with missing data

Obs. without missing data

Minimum

Maximum

Mean

Std. deviation

Var. Vit.

4,960

26,890

14,309

5,192

Variable

ANOVA VFY - on 6/11/2008 at 20:42:31
Y / Quantitative: Workbook = Mesures LIDO globale.xls / Sheet = Feuil2 / Range = Feuil2!$T:$T / 60 rows and 1 column
X / Qualitative: Workbook = Mesures LIDO globale.xls / Sheet = Feuil2 / Range = Feuil2!$Q:$Q / 60 rows and 1 column
Constraints: an=0
Confidence interval (%): 95
Use least squares means: No
Summary statistics:

Variable	Observations	Obs. with missing data	Obs. without missing data	Minimum	Maximum	Mean	Std. deviation
VFY	60	0	60	-3,820	6,730	1,061	2,352
Variable	Categories	Frequencies	%
Talon	0	15	25,000
	3	15	25,000
	6	15	25,000
	9	15	25,000
Correlation matrix:

Variables	Talon-0	Talon-3	Talon-6	Talon-9	VFY
Talon-0	1,000	-0,333	-0,333	-0,333	-0,476
Talon-3	-0,333	1,000	-0,333	-0,333	0,159
Talon-6	-0,333	-0,333	1,000	-0,333	0,197
Talon-9	-0,333	-0,333	-0,333	1,000	0,120
VFY	-0,476	0,159	0,197	0,120	1,000

Regression of variable VFY:
Goodness of fit statistics:

Observations	60,000
Sum of weights	60,000
DF	56,000
R²	0,229
Adjusted R²	0,188
MSE	4,494
RMSE	2,120
MAPE	279,355
DW	2,130
Cp	4,000
AIC	94,019
SBC	102,396
PC	0,881
Analysis of variance:

Source	DF	Sum of squares	Mean squares	F	Pr > F
Model	3	74,732	24,911	5,544	0,002
Error	56	251,639	4,494
Corrected Total	59	326,371
Computed against model Y=Mean(Y)
Type I Sum of Squares analysis:

Source	DF	Sum of squares	Mean squares	F	Pr > F
Talon	3	74,732	24,911	5,544	0,002
Type III Sum of Squares analysis:

Source	DF	Sum of squares	Mean squares	F	Pr > F
Talon	3	74,732	24,911	5,544	0,002
Model parameters:

Source	Value	Standard error	t	Pr > \|t\|	Lower bound (95%)	Upper bound (95%)
Intercept	1,547	0,547	2,826	0,007	0,450	2,643
Talon-0	-2,409	0,774	-3,112	0,003	-3,959	-0,858
Talon-3	0,157	0,774	0,203	0,840	-1,393	1,708
Talon-6	0,311	0,774	0,401	0,690	-1,240	1,861
Talon-9	0,000	0,000
Equation of the model: