Traduction: G.M.
La relation entre la biomécanique de la course et l'économie de la course : Une revue systématique et une méta-analyse d'études observationnelles
Résumé
Contexte
La biomécanique de la course à pied est considérée comme un déterminant important de l'économie de course (ER). Cependant, les études examinant les associations entre la biomécanique de la course et l'économie de course rapportent des résultats incohérents.
Objectif
L'objectif de cette revue systématique était de déterminer les associations entre la biomécanique de la course à pied et l'économie de course et d'explorer les causes potentielles d'incohérence.
Méthodes utilisées
Trois bases de données ont été consultées et contrôlées jusqu'en avril 2023. Les études observationnelles ont été incluses si elles
(i) examinaient les associations entre la biomécanique de la course et l'ER, ou
(ii) comparaient la biomécanique de la course entre des groupes différant en matière d'ER, ou
(iii) comparaient l'ER entre des groupes différant en matière de biomécanique de la course pendant une course de niveau, à vitesse constante et sous-maximale chez des humains en bonne santé (18-65 ans).
Le risque de biais a été évalué à l'aide d'un outil modifié pour les études d'observation et pris en compte dans l'interprétation des résultats à l'aide du système GRADE.
Des méta-analyses ont été réalisées lorsque deux études ou plus portaient sur le même résultat. Des méta-régressions ont été utilisées pour explorer l'hétérogénéité avec la vitesse, le coefficient de variation de la taille, la masse et l'âge comme résultats continus, et la standardisation des chaussures de course, le coût de l'oxygène par rapport au coût énergétique, et la correction pour l'oxygène au repos ou le coût énergétique comme résultats catégoriels.
Résultats de l'étude
Cinquante et une études (n = 1 115 participants) ont été retenues. La plupart des résultats spatio-temporels ont montré des associations insignifiantes et non significatives avec l'ER : temps de contact r = - 0,02 (intervalle de confiance à 95 % [IC] - 0,15 à 0,12) ; temps de vol r = 0,11 (- 0. 09 à 0.32) ; temps de foulée r = 0.01 (- 0.8 à 0.50) ; facteur de service r = - 0.06 (- 0.18 à 0.06) ; longueur de foulée r = 0.12 (- 0.15 à 0.38), et temps d'élan r = 0.12 (- 0.13 à 0.36).
Une cadence plus élevée a montré une petite association significative avec un coût oxygène/énergie plus faible (r = - 0,20 [- 0,35 à - 0,05]). Un déplacement vertical plus faible et une rigidité verticale et des jambes plus élevées ont montré des associations significatives modérées avec un coût oxygène/énergie plus faible (r = 0,35, - 0,31, - 0,28, respectivement). Les angles de la cheville, du genou et de la hanche au moment du contact initial, au milieu de la foulée ou au départ de la pointe, ainsi que leur amplitude de mouvement, la force verticale maximale de réaction au sol, les variables de travail mécanique et l'activation électromyographique n'ont pas été associés de manière significative à l'ER, bien que des tendances potentiellement pertinentes aient été observées pour certains résultats.
Conclusions
La biomécanique de la course à pied peut expliquer 4 à 12 % de la variation interindividuelle de l'ER lorsqu'elle est considérée isolément, cette ampleur pouvant augmenter lorsqu'on combine différentes variables.
Les implications pour les athlètes, les entraîneurs, la technologie portable et les chercheurs sont discutées dans la revue.
The Relationship Between Running Biomechanics and Running Economy: A Systematic Review and Meta-Analysis of Observational Studies
- Systematic Review Open access
- Published:
- Volume 54, pages 1269–1316, (2024)
- Cite this article
Abstract
Background
Running biomechanics is considered an important determinant of running economy (RE). However, studies examining associations between running biomechanics and RE report inconsistent findings.
Objective
The aim of this systematic review was to determine associations between running biomechanics and RE and explore potential causes of inconsistency.
Methods
Three databases were searched and monitored up to April 2023. Observational studies were included if they (i) examined associations between running biomechanics and RE, or (ii) compared running biomechanics between groups differing in RE, or (iii) compared RE between groups differing in running biomechanics during level, constant-speed, and submaximal running in healthy humans (18–65 years). Risk of bias was assessed using a modified tool for observational studies and considered in the results interpretation using GRADE. Meta-analyses were performed when two or more studies reported on the same outcome. Meta-regressions were used to explore heterogeneity with speed, coefficient of variation of height, mass, and age as continuous outcomes, and standardization of running shoes, oxygen versus energetic cost, and correction for resting oxygen or energy cost as categorical outcomes.
Results
Fifty-one studies (n = 1115 participants) were included. Most spatiotemporal outcomes showed trivial and non-significant associations with RE: contact time r = − 0.02 (95% confidence interval [CI] − 0.15 to 0.12); flight time r = 0.11 (− 0.09 to 0.32); stride time r = 0.01 (− 0.8 to 0.50); duty factor r = − 0.06 (− 0.18 to 0.06); stride length r = 0.12 (− 0.15 to 0.38), and swing time r = 0.12 (− 0.13 to 0.36). A higher cadence showed a small significant association with a lower oxygen/energy cost (r = − 0.20 [− 0.35 to − 0.05]). A smaller vertical displacement and higher vertical and leg stiffness showed significant moderate associations with lower oxygen/energy cost (r = 0.35, − 0.31, − 0.28, respectively). Ankle, knee, and hip angles at initial contact, midstance or toe-off as well as their range of motion, peak vertical ground reaction force, mechanical work variables, and electromyographic activation were not significantly associated with RE, although potentially relevant trends were observed for some outcomes.
Conclusions
Running biomechanics can explain 4–12% of the between-individual variation in RE when considered in isolation, with this magnitude potentially increasing when combining different variables. Implications for athletes, coaches, wearable technology, and researchers are discussed in the review.
