L’ensemble de ce travail doctoral avait pour objectif d’optimiser les effets des programmes d’activités physiques pour prévenir les chutes chez les personnes âgées institutionnalisées. Le contrôle postural et la locomotion étant fondamentaux dans la prévention des chutes, il convient de les stimuler régulièrement par une pratique physique adaptée. Par ailleurs, l’amélioration de la sensibilité cutanée plantaire peut permettre d’améliorer le contrôle postural et la locomotion. Même si les bénéfices potentiels d'une stimulation des afférences cutanées plantaires par la pratique d’exercices pieds nus sont multiples, l’intérêt de cette modalité de pratique des activités physiques à destination des personnes âgées reste à démontrer. Deux groupes de personnes âgées ont ainsi dû suivre le même programme d’activités physiques, pieds-nus pour un groupe et en portant des chaussures pour l’autre groupe. Les principaux résultats ont révélé qu’un programme d’activités physiques pratiqué pieds nus améliorait davantage la sensibilité cutanée plantaire et le contrôle postural qu’un programme pratiqué avec des chaussures. Malgré l’avancée en âge, le système sensori-moteur semble toujours bénéficier d’une certaine plasticité. Ce système sensori-moteur peut être stimulé en sollicitant notamment les mécanorécepteurs cutanés plantaires. Les effets d’un programme d’activités physiques peuvent également être optimisés en plaçant les séances au moment de la journée le plus approprié. En évaluant l’influence du moment de pratique au cours de la journée, nous avons pu montrer qu’un programme d’activités physiques réalisé l’après-midi provoquait des effets positifs plus marqués qu’un programme réalisé le matin. De manière surprenante, le contrôle postural des sujets qui s’entraînaient l’après-midi s’améliorait principalement le matin, au moment de la journée où il est le plus efficace chez les personnes âgées. Ces adaptations seraient en phase avec le moment de la journée où les fonctions cognitives sont également optimales, c’est-à-dire le matin. / The main purpose of these researches was to optimize the effects of physical activity programs to prevent falls among institutionalized older adults. Postural control and gait are essential in preventing falls and should be regularly promoted by an appropriate physical practice. In addition, improving plantar cutaneous sensitivity can improve postural control and gait. Even though there are further potential benefits of stimulating plantar afferences by performing barefoot exercises, the effects of this modality of physical activity for the elderly remains unclear. Two groups of older adults were involved in the same physical activity program, barefoot for one group and while wearing shoes for the other. The main results revealed that a program of physical activity with barefoot exercises improved plantar cutaneous sensitivity and postural control to a greater extent than while wearing shoes. Despite advancement of aging, the sensorimotor system still seems to benefit from plasticity which can be stimulated by exercising barefoot and increasing somatosensory information from the foot. The time of day when people exercise can also influence the optimization of physical performance and enhance the effectiveness of a physical activity program. By assessing the influence of exercising at different times of day, we showed that training in the afternoon provided greater benefits on postural control than morning training. Surprisingly, postural control was mainly improved in the morning and did not improve when participants exercised in the morning. The postural control system would have benefited from an enhanced motor potential (acquired through afternoon training which optimized the musculoskeletal adaptations) only at the time of day when cognitive functions are optimal, i.e., in the morning.

La course d'ultra-trail en montagne provoque de nombreuses altérations d'ordre biomécaniques, physiologiques, neuro-musculaires, posturales et psychologiques qui peuvent engendrer certaines blessures. Cependant, assez peu d'études se sont intéressées aux modifications que peuvent subir les pieds. C'est dans ce cadre que nous avons réalisé 3 études. La première effectuée auprès de 10 coureurs a montré que les avants-pieds s'élargissent et la pression plantaire sous l'avant-pied augmente à partir de la mi-distance d'une épreuve d'ultra-trail de 170 km (UTMB®). La surpression sous l'avant-pied qui est due au déplacement vers l'avant du centre de pression, est susceptible d'accroitre le risque de fracture de fatigue des métatarses. Ces modifications qui ont été observées jusqu'à la fin de la compétition sont probablement liées à la fatigue des sujets. Pour contrecarrer ces modifications, nous avons proposé d'utiliser des semelles orthopédiques moulées comportant chacune une barre rétro capitale (BRC) placée en arrière des têtes métatarsiennes. La 2ème étude réalisée chez 48 coureurs a montré que cet élément orthopédique permet lors du maintien de la posture debout de diminuer les pressions plantaires sous les avants-pieds, de reculer le centre de pression, mais aussi les centres articulaires de la hanche, des épaules et de la tête. La 3ème étude avait pour objectif d'évaluer chez 10 coureurs à pieds l'effet immédiat, à court terme (après 4 semaines) et moyen terme (après 12 semaines) du port des semelles BRC sur la répartition des pressions plantaires et la cinématique articulaire. Un groupe contrôle de taille égale a utilisé pendant la même période des semelles moulées qui ne comportaient aucun élément orthopédique. Cette étude longitudinale a montré que les pressions plantaires sous les têtes métatarsiennes étaient réduites immédiatement avec le port des semelles BRC. Après 4 semaines, cette réduction s'accentuait et l'angle de flexion de la cheville était augmenté lors de l'appui. Après 12 semaines, l'extension maximale du genou était augmentée et la plupart de ces modifications étaient aussi observées même si les sujets utilisent des semelles plates. Aucune variable n'a été modifiée chez les sujets du groupe contrôle. En ce qui concerne les applications pratiques de ces travaux de thèse, au regard de nos résultats, nous pouvons conseiller aux coureurs de longue distance soufrant de douleur au niveau de l'avant-pied de choisir des chaussures un peu plus larges et, d'utiliser des semelles orthopédiques BRC pour réduire la pression sous l'avant-pied. / Mountain Ultra Marathon is causing many biomechanical, physiological, neuromuscular, postural and psychological alterations which can lead to certain injuries. However, there are few studies has been focused on the feet. In this context, we conducted three original studies. The first one, performed with 10 runners has shown that the front feet width and the plantar pressure under the forefoot has increased from the mid-distance of a 170km ultra-trail race (UTMB®). The overpressure under the forefoot is due to the forward displacement of the center of pressure which may increase the risk of stress fracture of the metatarsals. These changes that were observed until the end of the competition are probably related to the increase of muscular fatigue of the subjects. In opposition of these changes, we proposed to use moulded orthopaedic insoles that comprising a metatarsal retro-capital bar (MRCB) placed behind the metatarsal heads. The second study carried out in 48 runners has shown that this MRCB element allows to reduce the plantar pressures under the front feet during the standing support by moving backward the center of pressure, and also the hip, the shoulders and the head. The objective of the third study was to evaluate the immediate, short-term (after 4 weeks) and medium-term (after 12 weeks) effect of wearing MRCB insoles on plantar pressure distribution and joint kinematics during running with 10 runners. A similar control group of equal size used during the same period of training moulded insoles without orthopaedic element. This longitudinal study showed that the plantar pressures under the metatarsal heads were reduced immediately with wearing MRCB soles. After 4 weeks, this reduction was accentuated and the ankle's angle of flexion was increased during the stride support. After 12 weeks, the maximum knee extension was increased and most of these changes described aboved were also observed even if the subjects used flat insoles. Any significant changes have been observed in the control group whatever the test period. Regard to these results, we can advise long-distance runners that suffer of pain in the forefoot region to choose slightly larger shoes and to use MRCB orthopaedic insoles to reduce pressure under the forefoot.

Les problèmes liés à l'équilibre sont diagnostiqués à l'aide de systèmes de cartographies des pressions plantaires ou de plateformes de force mesurant le déplacement du centre de pressions. Ces systèmes professionnels sont restreints à une utilisation en milieu médical, et on constate qu'aucun dispositif de surveillance de l'équilibre ne donne entière satisfaction en termes de mobilité et d'acceptabilité. Dans le contexte de la télémédecine et de l'e-santé, notre objectif a consisté à développer des outils pour la surveillance ambulatoire de l'équilibre postural, et contribuer à la compréhension du contrôle de l'équilibre. Nous avons d'abord entrepris une étude théorique de la faisabilité de la mesure des pressions plantaires et du déplacement dynamique du centre de pression, à partir d'un nombre très réduit de capteurs. Nous avons proposé pour cela un modèle mécanique simplifié du pied, ainsi que les hypothèses spécifiques à ces applications. Le modèle décrit la relation physique entre la posture du pied et la répartition des pressions plantaires suivant ses caractéristiques biomécaniques. Sur la base d'un prototype de semelle instrumentée à 3 capteurs uniquement, nous avons vérifié expérimentalement la capacité du système et des méthodes à générer le stabilogramme et les cartographies de pressions plantaires. Ceux-ci ont été comparés à un système matriciel de référence, et caractérisés en termes d'incertitude dans le cas du pied normal en position debout et durant la marche. Les stabilogrammes ainsi mesurés peuvent être analysés pour caractériser la signature de l'équilibre. Nous proposons un modèle spécifique à trois dimensions, décrivant la dynamique de l'équilibre et permettant d'identifier, par simulation, les principaux paramètres physiologiques qui assurent le maintien de l'équilibre postural. / Problems of balance are often diagnosed thanks to plantar pressure cartography systems or forces platform that measure the center of pressure displacement. These professional systems are restricted in use to medical environments, and until now, the balance monitoring systems do not offer complete satisfaction in terms of mobility and acceptability. In order to overcome these limitation and in the context of telemedicine and e-health, we aimed to develop tools for ambulatory monitoring of postural equilibrium and to understand the balance control. We have first undertaken a theoretical study on the feasibility of measuring plantar pressure and dynamic displacement of the center of pressure, from a very small number of sensors. For these applications, we have proposed a simplified mechanical foot model, as well as related assumptions. The model describes the physical relationship between foot posture and distribution of plantar pressures following its biomechanical characteristics. Based on a prototype of an instrumented insole with only 3 sensors, we have verified experimentally the ability of the system and the methods to generate both the stabilogram and the plantar pressure maps. Comparison is made with a matrix reference system, and characterization in terms of uncertainty in the case of normal foot in standing position and during walking is detailed. The measured stabilogram can be analyzed to characterize the signature of balance. We have also proposed a specific three-dimensional model describing the dynamics of balance. Based on simulation, it leads to identify the main physiological parameters related to balance control.

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L’objectif de ce travail de thèse est de caractériser, chez les amputés unilatéraux du membre inférieur, les modalités posturales qui interviennent dans la régulation de l’équilibre orthostatique et d’étudier l’impact de l’amputation sur la production de force à la cheville physiologique. Une première étude a révélé la présence de trois modalités posturales afin de réguler le contrôle postural : les amputés transfémoraux adoptent une modalité posturale basée sur les paramètres de stabilité, les amputés transtibiaux optent pour une modalité posturale mixte et les non amputés se réfèrent aux paramètres de l’attitude posturale. Etant donné que l’articulation de la cheville joue un rôle essentiel dans la régulation de l’équilibre postural, il était alors pertinent d’investiguer la production de force à la cheville physiologique. Toutefois, les ergomètres permettant d’étudier l’articulation de la cheville présentent des biais de mesure majeurs. Dans ce cadre, une deuxième étude a été menée afin de développer et valider un nouvel ergomètre pour cheville : le B.O.T.T.E. Parallèlement, la mise en place d’une méthode de mesure basée sur le retour visuel permettant une quantification fiable du couple de force a fait l’objet d’une troisième étude. Ensuite, une quatrième étude visait à utiliser le B.O.T.T.E. pour investiguer l’impact de l’amputation sur la production de force à la cheville physiologique. Les résultats de cette étude confirment la présence d’un déficit au niveau du couple de force généré en flexion plantaire (conditions maximale et sous maximale) chez les amputés transfémoraux. Enfin, ce travail de thèse vise à aider les rééducateurs et les cliniciens à optimiser la prise en charge des patients amputés. / This Ph.D. thesis aims to evaluate the standing posture modalities and the ankle joint torque in the intact limb in unilateral lower limb amputees. A first study shows the presence of three posture modalities: the non-amputee group relied on standing erect, the transfemoral amputees’ stance depended on balance control and the transtibial amputees exhibited a mixed modality of simultaneously maintaining an upright stance and standing balance. Since the ankle muscles have a functional importance in standing posture modalities, it is imperative to investigate the ankle joint torque in the intact limb. However, the current devices used to assess the ankle joint present substantial limitations for the measurement. Thus, a second study was designed to develop and to validate a new ankle ergometer B.O.T.T.E. Moreover, a third study was achieved in order to estimate the effect of visual feedback on enhancing isometric maximal voluntary contractions. A fourth study was realized to investigate the ankle joint torque in the intact leg of unilateral lower limb amputees. The results show that transfemoral amputees produce less torque and are less steady compared to transtibial amputees and able-bodied individuals. Overall, the present findings of this Ph.D. thesis could have implications for clinical practice and for rehabilitation of patients with a lower limb amputation.

Dans le contexte de l’augmentation de l’espérance de vie et de l’obésité ainsi qu’avec les changements environnementaux et culturels, la prévalence du diabète est à la hausse ainsi que ses complications inhérentes tels l’ulcération plantaire diabétique (UPD), l’amputation au membre inférieur (AMI) et les risques d’infection associés. Une façon efficiente de gérer ces complications est la prise en charge en équipe multidisciplinaire (ÉMD) et les soins de pieds intégrés en incluant plusieurs professionnels, dont le podiatre. Dans l’optique d’améliorer les résultats pour la santé de cette population, cette thèse a pour objectifs de développer de nouvelles connaissances pour la compréhension du rôle du podiatre et de ses interventions, réalisées en contexte seul ou en ÉMD, dans la prise en charge de l’UPD et de l’AMI ainsi que d’explorer spécifiquement une nouvelle possibilité de matériel pour la prévention de la colonisation bactérienne des UPDs principalement associée à Staphylococcus aureus. Les travaux de recherche s’insèrent dans une approche intégrative faisant appel aux domaines théorique, pratique et expérimental utilisant différentes approches méthodologiques telles la revue systématique avec méta-analyse, l’étude cohorte comparative et l’étude expérimentale in vitro. Cela a conduit à trois articles scientifiques; les deux premiers traitent spécifiquement des effets des interventions du podiatre en approche d’ÉMD sur les résultats pour la santé (données sur l’UPD, l’AMI et l’utilisation des ressources dans le système de la santé) et le dernier concerne l’effet antibactérien d’un produit potentiel pour la gestion locale des infections des UPDs. Une analyse intégrée des travaux de recherche a permis une perspective des résultats à l’aide du cadre de référence pour la prévention et gestion des maladies chroniques et du cadre d’analyse pour les résultats pour la santé, en relation avec les connaissances actuelles sur la problématique. Cette thèse a contribué à l’avancement des connaissances pour la gestion des UPDs en ÉMD incluant le podiatre et a démontré que cette pratique clinique peut avoir des répercussions sur l’UPD et l’AMI. Elle démontre également l’importance d’optimiser la prise en charge ii en ÉMD incluant le podiatre. Elle a proposé l’aspect novateur d’un matériel biomédical, la cellulose phosphorylée avec l’argent ionisé, ayant le potentiel d’être impliqué dans la prise en charge de l’infection locale de l’UPD puisque les résultats préliminaires sur ses capacités antibactériennes, dans les conditions de laboratoire, ont un effet comparable à des produits de même nature actuellement proposés par l’industrie. Somme toute, que ce soit une UPD qui résulte en une AMI ou non, avec ou sans infection, ce qui importe concrètement, c’est d’en diminuer le nombre et de contribuer à la qualité de vie de ces personnes atteinte de diabète. Les professionnels de la santé, dont les podiatres, doivent donc agir selon les meilleurs pratiques en ÉMD et les décideurs doivent mobiliser les ressources nécessaires. / In the context of increasing life expectancy and obesity rates as well as environmental and cultural changes, the prevalence of diabetes is on the rise, as are its inherent complications such as diabetic foot ulceration (DFU), lower extremity amputation (LEA) and higher infection risks. An efficient way to manage these complications is a multidisciplinary team (MDT) approach along with integrated foot care involving several professionals, including the podiatrist. In order to improve health-related outcomes for these persons, the objectives of this thesis are, first, to develop new knowledge to further understand the role of the podiatrist and his interventions, performed alone or in MDT context, in the management of DFU and LEA, and second, to specifically explore the possibility of new material for the prevention of bacterial colonization of UPDs, mainly associated with Staphylococcus aureus. These research projects adopt an integrated approach involving theoretical, practical and experimental domains and uses different methodological approaches such as systematic review with meta-analysis, comparative cohort study and in vitro experimental study. It has led to three scientific articles; the first two specifically address the effects of podiatrist interventions in the MDT approach on health-related outcomes (data on DFUs, LEAs and the usage of healthcare resources) and the last concerns the antibacterial efficacy of a potential material for local infection management. An integrated analysis of the research projects provides perspective on the results through the use of the framework for prevention and management of chronic diseases and the analytical framework for health-related outcomes, in relation with the latest scientific evidences on this issue. This thesis contributes to the advancement of knowledge for the management of DFUs in MDT approach including podiatrists and demonstrates that this type of clinical management can have significant impacts on LEAs, including decreasing rates of major and total LEAs and improvement of healing time and rate of DFUs. It also establishes the importance of optimizing MDT with the podiatrist. Furthermore, it puts forward the potential of an innovative biomedical material, phosphate cellulose fibers with ionic silver, to be involved in the management of local DFU infection, due to its antibacterial properties which, under laboratory conditions, have an effect comparable to similar products currently offered by the industry. In sum, what truly matters is that whether or not a DFU, with or without infection, results in LEA, the aim is to reduce the number of its occurrences and to contribute to the quality of life of the people it affects. Health professionals including podiatrists must therefore act according to best practices in MDT approach and decision-makers must mobilize the necessary resources.

Ce travail de thèse vise à évaluer le rôle des afférences cutanées plantaires dans le contrôle postural et oculomoteur en manipulant l’extéroception plantaire à l’aide de stimulations mécaniques plantaires fines. La 1ère étude a montré que des éléments médio-plantaires fins externes (EME) et surtout internes (EMI) améliorent la stabilité orthostatique et postériorisent le CPP de sujets jeunes et sains lors de mouvements des yeux. Ils ont aussi une action spécifique sur la vergence (pas sur les saccades) : les EMI augmentent l’amplitude phasique de divergence et diminuent la partie tonique, autrement dit agissent surtout sur la composante pré-programmée du mouvement ; alors que les EME agissent sur la convergence en augmentant son amplitude tonique, composante contrôlée sous influence de la rétroaction visuelle. Les inserts influent de manière directe sur le contrôle postural et oculomoteur par des voies spécifiques et indépendantes. La 2ème étude explique la variabilité des réponses des sujets de la 1ère. Nous avons mesuré leur degré d’utilisation des afférences extéroceptives plantaires par la méthode du Quotient Plantaire (QP = Surface CPP mousse / Surface CPP sol dur X 100). Un QP<100 suggère une Inefficience des Afférences Plantaires (IAP) : les sujets IAP ne présentent plus d’amélioration de leur stabilité ni aucune modification de la vergence avec les inserts plantaires. Nous proposons que cette situation soit non physiologique et relève d’un dysfonctionnement non douloureux latent des récepteurs plantaires, opposant les sujets IAP aux sujets ayant un QP normal. La 3ème étude a investigué les rapports entre l’utilisation des afférences plantaires et visuelles chez de jeunes adultes sains avec la méthode du QP et du Quotient du Romberg (QR). Elle mis en évidence l’existence d’une utilisation synergique des afférences visuelles et plantaires en vision de près, uniquement chez les sujets au QP normal. Les sujets IAP ont un QR plus bas que les sujets au QP normal, en vision de près et sur sol dur uniquement. Sur mousse, leur QR des sujets IAP augmente ; les yeux fermés, leur QP augmente, ce qui objective une asynergie visuo-podale. La 4ème étude, sur la même population, a montré qu’un EME bilatéral augmente l’esophorie, uniquement de loin et chez les sujets IAP. La 5ème étude a révélé l’influence de l’extéroception plantaire sur la perception de la Verticale Visuelle Subjective (VVS) sur la même population. Elle a montré une diminution de l’erreur vers la gauche de près chez les sujets au QP normal avec un EME droit, ainsi qu’une diminution de l’erreur absolue de loin chez les sujets IAP avec un EMI bilatéral. L’ensemble de ces travaux consolide au plan théorique l’importance des afférences plantaires aussi bien pour le contrôle orthostatique, le contrôle de la vergence, la perception de la VVS et l’alignement des yeux (phories). Ils démontrent que l’utilisation de ces afférences est variable selon les sujets et ont des implications cliniques pluridisciplinaires. / This thesis aims at assessing the role of plantar cutaneous afferents in postural and oculomotor control by manipulating plantar exteroception with thin mechanical plantar stimulations. The 1st study showed that lateral, and even more medial mid-foot plantar inserts (LAS / MAS) improve stability in quiet stance and induce a backward shift of the CoP of young healthy subjects during eye movements. They also have a specific action upon vergence (not saccades): MAS increase the phasic amplitude of divergence and decrease its tonic part, in other words they mainly act on the pre-programmed component of the movement; whereas LAS act upon convergence, increasing its tonic amplitude, which is under the influence of visual retroaction. The inserts have a direct influence upon postural and oculomotor control through specific and independent paths. The 2nd study explained the variability of the subjects’ answers of the former. We measured their degree of reliance upon plantar cutaneous afferents with the Plantar Quotient method (PQ = Surface CoP foam / Surface CoP firm gorund X 100). A PQ<100 suggest a Plantar Extercoeptive Inefficency (PEI): PEI subjects do not show any improvement of their stability or any modification of vergence with the inserts. We propose that this situation is non-physiological and results from a non-noxious latent dysfunction of the sole receptors, opposing the PEI subjects to those who have a normal PQ. The 3rd study investigated the relationship between the use of plantar and visual afferents in young healthy subjects with the method of the PQ and Romberg Quotient (RQ). It has evidenced the existence of a synergic use of visual and plantar afferents in close-distance vision, only among normal PQ subjects. The PEI subjects have a significantly lower RQ than the others only at close distance on firm ground. On foam, their RQ increases; eyes closed, their PQ increases, which objectifies a visual-podal asynergy. The 4th study, on the same population, showed that a bilateral LAS increase esophoria only at far distance and among the PEI subjects. The 5th study revealed the influence of plantar exteroception upon the perception of verticality on the same population. It has brought out a decrease of the leftward error at near distance among the normal PQ subjects with a right LAS, and a decrease of the absolute error at far distance among the PEI subjects with a bilateral MAS. Taken together, these studies support, from a theoretical point of view, the importance of plantar afferents for postural control as well as vergence control, SVV estimation and eyes alignment (phorias). They demonstrate that the use of these afferents depends on the subjects and have multidisciplinary clinical implications.

Le pied plat flexible affecte 20-25% de la population adulte. Il est caractérisé par un affaissement anormal de l’arche longitudinale médiale en charge ainsi qu’une pronation excessive du pied. Les orthèses plantaires (OPs) représentent la prise en charge conservatrice la plus fréquemment utilisée au regard de cette pathologie. Toutefois, il existe un manque de consensus quant à leur effet bénéfique, notamment à cause de la variété d’OPs (géométrie et matériaux) utilisée. Ces dernières années, le développement des techniques d’impression 3D a permis d’innover et de faciliter la production d’OPs sur-mesure. Les réalisations actuelles ne se sont cependant limitées qu’à des formes monolithiques reposant sur la forme du pied. L’objectif de cette thèse est d'approfondir les connaissances relatives à l’impact des OPs sur la biomécanique du pied plat, afin d’aider au développement et à l’évaluation d’une OP originale imprimée en 3D. À cet égard, trois objectifs spécifiques ont été définis : (1) investiguer l’effet de la forme géométrique des orthèses plantaires chez des personnes ayant des pieds plats flexibles ; (2) quantifier l’effet de la rigidité d’OPs imprimées en 3D et celle de l’addition d’éléments anti-pronateurs novateurs sur la cinématique du pied ainsi que les pressions plantaires ; (3) évaluer l’impact d’OPs sur-mesure imprimées en 3D sur la biomécanique des membres inférieurs chez des personnes ayant des pieds plats. Par la réalisation d’une revue systématique avec méta-analyse, l’effet de la forme géométrique des OPs sur la cinématique et la cinétique du membre inférieur lors de la marche chez des personnes ayant les pieds plats a pu être déterminé. Seules les études ayant clairement décrit les modifications géométriques des OPs utilisées ont été incluses. Elles ont ensuite été divisées en cinq groupes en fonction de leur forme géométrique : avec stabilisateur d’arrière-pied médial, avec stabilisateur d’avant-pied médial, avec combinaison d’un stabilisateur d’arrière-pied et d’avant-pied médial, avec stabilisateur neutre, et avec support d’arche. La revue a ainsi mis en évidence que l’utilisation de stabilisateur médiaux était la modification géométrique la plus efficace pour réduire l’éversion de l’arrière-pied et ainsi contrôler la pronation excessive. Cependant, l'hétérogénéité dans les protocoles expérimentaux contribue à la faible évidence au regard des effets des OPs sur la biomécanique de la marche chez des personnes ayant les pieds plats. Sur la base des observations tirées de notre revue de la littérature, des stabilisateurs d’arrière-pied innovants (neutre avec extension sous l’arche) ont été développés pour être utilisés avec une OP originale imprimée en 3D. Par conséquent, l’objectif de notre deuxième étude était de quantifier l’effet de ces stabilisateurs mais aussi de déterminer l’impact de la rigidité de notre OP sur la cinématique du pied et les pressions plantaires. Pour se faire, 15 hommes en bonne santé et ayant les pieds neutres (pointure 9.5-10 US) ont été recrutés afin de s’affranchir de l’interaction possible avec une pathologie. Ainsi, il a été mis en évidence qu’une augmentation de la rigidité était associée à une réduction plus importante de l’éversion à l’arrière-pied (Différence Moyenne (DM) = -0.83°). Cette dernière a d’autant plus été réduite par l’ajout de stabilisateurs (DM = -1.15° et -2.43°). Au niveau des pressions plantaires, outre le transfert de la charge vers le médio-pied induit par le port des OPs, l’augmentation de la rigidité a contribué à accentuer les pics de pression sous l’arche et l’arrière-pied (DM de +21.6% à +31.7%). Enfin, notre troisième étude avait pour but d’évaluer l’impact d’OPs personnalisées et imprimées en 3D sur la biomécanique des membres inférieurs chez des personnes ayant des pieds plats. Pour ce faire, 19 patients recrutés par l’intermédiaire de podiatres ont reçu deux paires d’OPs sur-mesure, respectivement flexible et rigide, et ont participé à une évaluation biomécanique (cinématique, cinétique, pressions plantaires). L’augmentation de la rigidité n’a eu que peu d’effets sur la cinématique et les efforts articulaires. Elle a cependant été associée à une augmentation des pressions sous l’arche (DM = +34.4% pour la pression moyenne). L’effet de notre stabilisateur a également été quantifié. Il a été associé à une réduction significative de l'éversion à l’arrière-pied (DM = -2.0°), une réduction du moment interne d'inversion à cheville (DM = -0.03 Nm/kg), et à une légère augmentation du moment interne d’abduction au genou (DM ≈ +0.04 Nm/kg). Dans l’ensemble, le présent travail de thèse a permis de mieux saisir les mécanismes d’action des OPs sur la biomécanique des personnes ayant les pieds plats, de guider le développement d’une OP imprimée en 3D et de stabilisateurs d’arrière-pied innovants, et de confirmer que l’ajout d’éléments anti-pronateurs est essentiel afin d’observer un impact bénéfique des OPs sur le contrôle de la pronation excessive. / Flatfoot has been reported to affect around 20–25% of the adult population. It is defined by an abnormally low medial longitudinal arch upon weight bearing and an excessive foot pronation. Foot orthoses (FOs) have commonly been used as a conservative treatment to manage this deformity. However, due to the variety of FOs (geometrical designs and materials) that have been used, there is still low evidence of their beneficial effect. In recent years, the advent of 3D printing techniques has facilitated the production of innovative and customized FOs. Yet, current achievements are limited to monolithic form based on the foot shape. The objective of this thesis was to deepen the knowledge relative to FOs’ impact on flatfoot biomechanics, in order to help the development and the assessment of an original 3D printed FO. Three specific objectives were defined for this purpose: (1) investigate the effect of FOs, based on their geometrical design, in individuals with flexible flatfeet; (2) asses the effect of 3D printed FOs stiffness and newly designed anti-pronator components on foot kinematics and plantar pressures; and (3) evaluate the impact of custom 3D printed FOs on lower extremity biomechanics in individuals with flatfeet. Though a systematic and meta-analysis review, the effects FOs geometrical design on lower limb kinematics and kinetics during walking in people with flatfeet has been determined. Only studies that clearly described FOs geometrical design were included. They were then categorized into five groups based on the geometrical design of FOs: with medial rearfoot posting, with medial forefoot posting, with a combination of forefoot and rearfoot posting, with neutral rearfoot posting, and with arch support. The review highlighted that medial postings are the most effective FO feature to reduce the rearfoot eversion and therefore control excessive foot pronation. However, heterogeneity between study protocols contributes to low evidence of beneficial effects of FOs on flatfeet biomechanics during walking. Based on our literature review, innovative rearfoot postings (neutral with an extension under the medial arch) have been developed for an original 3D printed FO. Hence, our second study aimed to determine the effect of these postings as well as the stiffness of our FO on foot kinematics and plantar pressures. To do so, a study involving 15 healthy men with neutral feet (shoe size 9.5-10 US) was carried out. Healthy people were recruited to avoid any interaction with a pathology. The study showed that increasing FOs stiffness was associated to a greater reduction in rearfoot eversion (Mean Difference (MD) = -0.83°). Rearfoot eversion was further decreased when adding the rearfoot postings (MD = -1.15° and -2.43°). Looking at plantar pressures, besides a shift of the loads to the midfoot region while wearing FOs, higher peak pressures under the rearfoot and the medial arch (MD from +21.6% to +31.7%) were observed when increasing the FOs stiffness. Finally, the third study aimed at evaluating the impact of custom 3D printed FOs on lower extremity biomechanics in individuals with flatfeet. Nineteen patients, recruited by experienced podiatrists, were given two pairs of custom 3D printed FOs and participated in a biomechanical analysis (kinematics, kinetics, plantar pressures). Increasing FOs stiffness had little effects on kinematics and joint moments. However, it resulted in higher plantar pressures under the arch (MD = +34.4% for mean pressures). The addition of our rearfoot posting was associated with notable effects; it significantly reduced the eversion angle (MD = -2.0°) and inversion moment at the ankle (DM = -0.03 Nm/kg), and increased slightly the knee abduction moment (MD ≈ +0.04 Nm/kg). Overall, the present thesis has provided a better understanding on how FOs impact the biomechanics of individuals with flatfeet, helped the development of a 3D printed FO as well as innovative rearfoot postings, and confirmed that anti-pronator components are essential to observe a beneficial impact of FOs on the control of excessive foot pronation.