Cette étude a examiné les effets aigus d'une stimulation électrique neuromusculaire préparatoire sur la performance au smash de volley-ball et la cinématique tridimensionnelle chez des joueurs universitaires masculins. Par rapport au groupe témoin apparié en temps, le groupe soumis à la condition NMES a montré une vitesse de balle plus élevée ainsi que des différences spécifiques aux phases dans les angles articulaires des membres inférieurs, les vitesses segmentaires et l'angle de dissociation épaule-hanche.
Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.
Article de recherche
Effets aigus de l'amorçage par stimulation électrique neuromusculaire sur la performance de l'attaque au volleyball et la cinématique tridimensionnelle
* These authors contributed equally
Dans cet article
Résumé
Résumé
L’attaque au volley-ball est une habileté explosive complexe qui nécessite une génération et une transmission coordonnées de la force à travers les membres supérieurs, le tronc et les membres inférieurs. La stimulation électrique neuromusculaire (NMES) a été proposée comme stratégie de conditionnement visant à améliorer l’activation neuromusculaire ; toutefois, ses effets aigus sur la cinématique spécifique aux phases de l’attaque au volley-ball restent incertains. Cette étude a examiné les effets aigus d’un conditionnement par NMES sur la performance d’attaque et la cinématique tridimensionnelle chez des joueurs universitaires masculins de volley-ball. Trente participants ont été répartis aléatoirement en un groupe de conditionnement par NMES (n = 15) ou un groupe témoin (n = 15). Tous les participants ont réalisé une évaluation initiale de leur attaque, puis une deuxième évaluation 72 heures plus tard. Immédiatement avant la deuxième évaluation, le groupe NMES a reçu 30 minutes de stimulation appliquée aux muscles des membres supérieurs, notamment le deltoïde, le biceps brachial et le triceps brachial ; à l’oblique externe en tant que muscle du tronc ; et au vaste latéral en tant que muscle du membre inférieur. Le groupe témoin a réalisé la même évaluation appariée dans le temps, sans stimulation NMES. Des données cinématiques tridimensionnelles ont été recueillies à l’aide d’un système synchronisé d’analyse du mouvement en trois dimensions comprenant quatre caméras. L’analyse principale a comparé les variables de performance et cinématiques entre les groupes lors de la deuxième évaluation. Par rapport au groupe témoin, le groupe NMES a montré une vitesse de balle plus élevée, des angles plus faibles au niveau du genou et de la cheville au moment du contact bilatéral des pieds, des angles plus grands au niveau de la hanche, du genou et de la cheville au moment du décollage bilatéral, ainsi que des vitesses segmentaires plus élevées au niveau de la cuisse, du mollet et du pied. Le groupe NMES a également présenté un angle de dissociation épaule-bassin plus faible au moment du décollage bilatéral et du contact avec la balle. Ces résultats indiquent qu’un conditionnement aigu par NMES appliqué aux muscles des membres supérieurs, du tronc et des membres inférieurs pourrait influencer les configurations articulaires spécifiques aux phases, les vitesses segmentaires des membres inférieurs et la vitesse de la balle durant l’attaque au volley-ball. La NMES pourrait donc présenter un potentiel en tant que stratégie d’activation neuromusculaire préalable à la performance, bien que des études supplémentaires utilisant une allocation masquée, une évaluation en aveugle et des analyses directes groupe-par-temps soient nécessaires.
Introduction
Le volleyball est un sport compétitif qui repose fortement sur la puissance explosive et la coordination, et le smash constitue l'un des moyens les plus importants de marquer des points1. Ce geste technique exige une grande capacité de production musculaire, un contrôle précis du timing des mouvements et des aptitudes élevées en matière de contrôle neuromusculaire2. Un smash réussi se compose de trois étapes clés : la course d'élan, le décollage et la phase de frappe en suspension. La performance efficace au cours de ces étapes dépend d'une production coordonnée de force et d'un transfert d'énergie optimal à travers les segments de la chaîne cinétique3. Des études antérieures ont montré que l'extension triple hanche-genou-cheville, la stabilité du tronc, ainsi que les angles articulaires et la vitesse des membres supérieurs au moment de la frappe du ballon sont tous des facteurs importants influant sur la performance du smash4.
Lors de compétitions et d'entraînements intensifs, les athlètes souffrent souvent d'un déficit d'activation nerveuse et d'une faible pré-activation musculaire, ce qui entraîne une coordination réduite de la chaîne cinétique, une diminution de la force musculaire et une altération de leur performance sportive globale5. La stimulation électrique neuromusculaire (NMES) est une technologie d'activation nerveuse non invasive qui permet de remédier à ce problème et qui a récemment suscité un grand intérêt en sciences du sport6. Des études ont montré que la NMES peut stimuler des groupes musculaires ciblés au moyen d'un courant électrique externe, augmenter l'excitabilité des motoneurones spinaux et améliorer l'efficacité de recrutement des fibres musculaires rapides, renforçant ainsi la production de force musculaire et la performance de contrôle moteur7,8. Bien que la NMES soit largement utilisée dans des stratégies d'entraînement à long terme, telles que la rééducation ou le renforcement musculaire, son application unique et immédiate dans le domaine du sport de haut niveau n'a pas encore été pleinement évaluée9. Bien que des sports comme le volleyball dépendent fortement d'une synchronisation précise et de mouvements intégrés, les recherches empiriques sur l'impact de la NMES sur les trois phases du smash (élan, décollage et frappe aérienne), fondées sur des indicateurs cinématiques, restent rares10. Le saut d'attaque au volleyball se caractérise par un cycle rapide d'étirement-raccourcissement. Lors de la phase finale d'approche et du contact bilatéral des pieds au sol, les muscles des membres inférieurs subissent une charge excentrique tandis que les articulations de la hanche, du genou et de la cheville fléchissent. Ceci est suivi immédiatement par une action concentrique rapide et une extension triple coordonnée lors du décollage. La transition efficace entre ces actions excentriques et concentriques contribue à la production d'impulsion verticale et à la performance de décollage durant le smash.
Les recherches antérieures sur la stimulation électrique neuromusculaire (NMES) dans le domaine sportif se sont principalement concentrées sur la rééducation, le renforcement musculaire isolé ou la performance neuromusculaire générale, tandis que son application immédiate à des habiletés sportives complexes reste moins bien comprise. De plus, les études biomécaniques existantes sur le volleyball ont surtout caractérisé la technique de l’attaque, les mouvements articulaires ou les schémas de balancement des bras, sans examiner directement les effets aigus d’un conditionnement NMES multirégional. Par conséquent, la présente étude a cherché à déterminer si une seule séance de NMES appliquée aux muscles des membres supérieurs, du tronc et des membres inférieurs était associée à des différences dans la performance de l’attaque au volleyball et dans la cinématique tridimensionnelle spécifique à chaque phase. La contribution méthodologique de cette étude réside dans l’analyse synchronisée du mouvement des segments corporels et de la vitesse du ballon lors des phases d’élan, de contact bilatéral des pieds au sol, de décollage et de frappe aérienne du ballon, dans le cadre d’un dispositif contrôlé randomisé et apparié dans le temps. Cette approche élargit l’analyse cinématique conventionnelle du volleyball en reliant une intervention aiguë de conditionnement neuromusculaire aux caractéristiques du mouvement tout au long de la séquence complète de l’attaque.
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Protocole
Participants et critères d'éligibilité
Le protocole de l'étude a été approuvé par le Comité d'éthique académique de l'Université Jimei (numéro d'approbation : JD02RS02406) et a été mené conformément à la Déclaration d'Helsinki. Avant l'inscription, tous les participants ont reçu une explication détaillée concernant les objectifs de l'étude, les procédures expérimentales, les risques éventuels, ainsi que leur droit de se retirer de l'étude à tout moment sans pénalité. Un consentement éclairé écrit a été obtenu de tous les participants avant la réalisation de toute procédure liée à l'étude. Trente étudiants universitaires masculins en bonne santé, ayant une expérience de l'entraînement au volley-ball, ont été recrutés parmi les cours optionnels de volley-ball dispensés dans une université ordinaire, via des annonces de cours. Les candidats potentiels ont rempli un questionnaire sur leurs antécédents médicaux et traumatiques avant l'inscription. Les participants étaient éligibles s'ils : (1) étaient des étudiants universitaires de sexe masculin ; (2) avaient suivi une formation formelle en volley-ball ; (3) démontraient une maîtrise stable de la technique de l'attaque au volley-ball ; (4) avaient une expérience antérieure en compétition ou dans des activités organisées de volley-ball ; et (5) étaient capables de suivre les procédures de test en toute sécurité. Les participants ont été exclus s'ils présentaient une douleur ou une lésion musculosquelettique actuelle pouvant affecter la performance de l'attaque, des antécédents récents de chirurgie impliquant les membres supérieurs, les membres inférieurs ou le tronc, un trouble neurologique ou cardiovasculaire, ou toute contre-indication à la stimulation neuromusculaire électrique (NMES). L'âge moyen, la taille et la masse corporelle des participants étaient respectivement de 20,2 ± 1,15 ans, 182,1 ± 3,17 cm et 70,6 ± 8,34 kg. Les détails du matériel et des équipements utilisés dans cette étude, incluant les fabricants ainsi que les modèles ou numéros de catalogue, sont fournis dans le Tableau des matériaux.
Randomisation, dissimulation de l'attribution et aveugle
Après la réalisation de l'évaluation initiale, les participants éligibles ont été répartis aléatoirement selon un ratio de 1:1 entre le groupe de conditionnement par stimulation électrique neuromusculaire (NMES) ou le groupe témoin, à l'aide d'une procédure simple de tirage au sort. Trente petits papiers identiques pliés, dont 15 étiquetés « NMES » et 15 étiquetés « Témoin », ont été placés dans un récipient opaque et tirés individuellement par les participants. Aucune procédure formelle de masquage de l'affectation n'a été utilisée, car les étiquettes des groupes devenaient visibles immédiatement après le tirage de chaque papier. Étant donné que l'intervention par NMES était facilement identifiable, les participants ainsi que le personnel administrant l'intervention n'ont pas pu être tenus à l'insu de l'affectation au groupe. Les évaluateurs chargés de la capture du mouvement, du suivi des marqueurs et de l'évaluation des résultats n'ont pas non plus été tenus à l'insu de la condition d'intervention. L'absence de masquage de l'affectation et de l'aveugle chez les évaluateurs a été reconnue comme une limite méthodologique. Les participants ont été répartis dans le groupe de conditionnement par NMES (n = 15) ou dans le groupe témoin (n = 15). Des tests t pour échantillons indépendants n'ont révélé aucune différence significative entre les groupes concernant l'âge, la taille, la masse corporelle ou l'indice de masse corporelle au départ (tous les p > 0,05).
Conception expérimentale
Cette étude a utilisé un dispositif contrôlé randomisé, en groupes parallèles, avec deux évaluations. Tous les participants ont réalisé une évaluation initiale de référence et une deuxième évaluation 72 heures plus tard. Pendant l'intervalle de 72 heures, les participants ont reçu pour consigne d'éviter tout entraînement organisé, tout exercice intense et toute autre activité physique de haute intensité. Immédiatement avant la deuxième évaluation, les participants du groupe de conditionnement par stimulation électrique neuromusculaire (NMES) ont reçu une intervention par NMES d'une durée de 30 minutes. Les participants du groupe témoin n'ont reçu aucune intervention par NMES et ont réalisé la même deuxième évaluation effectuée à temps égal. Les valeurs indiquées dans le Tableau 1 ont été obtenues lors de la deuxième évaluation. Ainsi, les valeurs du groupe NMES représentent des mesures prises immédiatement après l'application de la NMES, tandis que les valeurs du groupe témoin correspondent à des mesures prises lors de la deuxième évaluation sans NMES. Le Tableau 1 ne présente ni les valeurs initiales ni les scores de variation avant-après.
Paramétrage expérimental et équipement
Les tests ont été réalisés sur un terrain de volley-ball intérieur. Le matériel comprenait des feux témoins LED synchronisés, un système d'analyse du mouvement tridimensionnel, un cadre de calibration tridimensionnel mesurant 2,0 m x 1,5 m x 2,0 m (Figure 1A), quatre caméras haute vitesse, cinq dispositifs de thérapie par impulsions modulées en fréquence (Figure 1B) et des ballons de volley-ball standards. Les quatre caméras étaient positionnées autour du volume de capture calibré, à proximité de la zone d'attaque en position 4. Les vidéos ont été enregistrées avec une résolution de 1920 x 1080 pixels, une fréquence d'échantillonnage de 180 Hz et une vitesse d'obturation de 1/1000 s. L'axe x global représentait la direction médio-latérale, l'axe y la direction de l'approche du smash, et l'axe z la direction verticale. Avant les tests, les participants ont effectué un échauffement standardisé de 20 minutes comprenant une course légère, des étirements dynamiques des membres inférieurs et supérieurs, des passes par paire, des amortis, des déplacements défensifs et des exercices de smash à intensité submaximale.
Figure 1 : Dispositif expérimental pour les tests de smash au volleyball. (A) Cadre de calibration tridimensionnel (2,0 m × 1,5 m × 2,0 m). (B) Disposition de quatre caméras pour la capture de mouvement tridimensionnelle. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.
Normalisation des essais par ajout de référence interne
Une position de départ marquée a été établie à 3 m derrière la zone de décollage, à la position 4. Le même metteur expérimenté a effectué tous les services lors des deux évaluations et est resté à la position 3. On a demandé au metteur de lancer le ballon à une hauteur et une position constantes au-dessus du filet afin que chaque participant puisse utiliser la même approche et la même technique de frappe. Une zone cible de 3 m x 3 m a été délimitée dans le terrain adverse. Un essai valide était défini comme un essai au cours duquel : (1) le participant commençait depuis la position de départ marquée ; (2) l'approche prescrite, le décollage bilatéral et la séquence de frappe aérienne étaient complétés ; (3) le ballon était frappé proprement ; (4) le ballon atterrissait dans la zone cible prédéfinie ; et (5) les marqueurs anatomiques et ceux du ballon restaient visibles pendant la période d'analyse pertinente. Chaque participant a effectué deux essais de familiarisation, suivis d'essais enregistrés jusqu'à l'obtention de trois essais valides. Un intervalle de repos passif de 60 s a été accordé entre chaque essai.
Un essai était considéré comme invalide si la série était inadéquate, si le participant modifiait l'approche prescrite, s'il ne touchait pas proprement la balle, si la balle atterrissait en dehors de la zone cible prédéfinie, ou si la visibilité des marqueurs était insuffisante. Les essais invalides étaient exclus et répétés jusqu'à ce que trois essais valides aient été enregistrés. Parmi les trois essais valides, l'essai le plus performant était sélectionné pour l'analyse cinétique et de performance. La même procédure de sélection des essais était appliquée aux deux groupes et lors des deux évaluations.
Intervention par ENM et groupes musculaires stimulés
L'intervention de SNE a été administrée pendant 30 minutes à l'aide de cinq dispositifs de thérapie par impulsions modulées en fréquence. La SNE a été appliquée aux muscles des membres supérieurs, du tronc et des membres inférieurs. Les muscles stimulés des membres supérieurs étaient le deltoïde, le biceps brachial et le triceps brachial. Le muscle abdominal stimulé était l'oblique externe, et le muscle du membre inférieur stimulé était le vaste latéral. Des électrodes auto-adhésives ont été placées sur les ventres musculaires selon les repères anatomiques et les instructions du fabricant du dispositif. L'intensité de la stimulation a été augmentée progressivement jusqu'à l'obtention d'une contraction musculaire nettement visible, sans provoquer de douleur ni d'inconfort intolérable. Les valeurs moyennes enregistrées de puissance de sortie étaient de 35,73 W pour le deltoïde, 35,21 W pour le biceps brachial, 34,36 W pour le triceps brachial, 33,85 W pour l'oblique externe et 37,09 W pour le vaste latéral. Immédiatement après la fin de l'intervention de SNE, les participants ont commencé la deuxième évaluation du pic. Les participants du groupe témoin ont suivi les mêmes procédures d'évaluation sans recevoir de stimulation électrique.
Paramètres de stimulation
L'appareil de thérapie par impulsions modulées en fréquence a été utilisé à une fréquence d'impulsion fixe de 1000 Hz pour tous les participants. L'intensité de la stimulation constituait le seul paramètre de sortie spécifique à chaque participant et a été augmentée progressivement jusqu'à l'apparition d'une contraction musculaire nettement visible, sans douleur ni inconfort intolérable. Les dossiers d'étude disponibles ne contenaient pas de réglages indépendants pour la forme d'onde des impulsions, la largeur d'impulsion, le cycle de travail, le cycle contraction/repos ou les durées de montée et de descente. Ces paramètres n'ont pas pu être récupérés rétrospectivement ; par conséquent, ils sont indiqués comme indisponibles plutôt que comme estimés.
Contre-indications de la NMES et surveillance de la sécurité
Avant l'inclusion, les participants ont été dépistés pour détecter des contre-indications à la stimulation électrique neuromusculaire (NMES) à l’aide d’un questionnaire sur les antécédents médicaux et d’une confirmation orale par le personnel de recherche. Les participants ont été exclus s’ils présentaient un dispositif électronique implanté ou un stimulateur cardiaque, une épilepsie, une maladie cardiovasculaire cliniquement diagnostiquée, une altération de la sensibilité cutanée, des plaies ouvertes, une infection ou une irritation cutanée au site d’application des électrodes, une lésion musculosquelettique aiguë ou une réaction indésirable antérieure à la stimulation électrique. Avant la pose des électrodes, la peau recouvrant chaque muscle cible a été examinée pour détecter la présence de plaies, d’irritations, d’infections ou d’autres anomalies. Pendant la stimulation, les participants ont été surveillés en continu et ont reçu pour instruction de signaler toute douleur, tout vertige, des crampes musculaires excessives, une irritation cutanée, des contractions musculaires anormales ou tout autre symptôme inattendu. L’intensité de la stimulation a été réduite en cas de gêne excessive. L’intervention a été interrompue si un participant ressentait une douleur intolérable, des vertiges, une irritation cutanée persistante, des contractions musculaires anormales ou toute autre réaction potentiellement dangereuse. Toute réaction indésirable ainsi que la mesure prise par le personnel de recherche ont été documentées.
Captation du mouvement et étalonnage
Avant chaque session de test, l’espace de mesure a été calibré à l’aide d’un cadre de calibration tridimensionnel mesurant 2,0 m x 1,5 m x 2,0 m. Tous les points de calibration étaient visibles dans au moins deux vues caméra. Les quatre caméras ont été synchronisées à l’aide d’un signal LED visible sur tous les enregistrements caméra. Les coordonnées tridimensionnelles ont été reconstruites à l’aide d’un logiciel d’analyse de mouvement tridimensionnel et d’une procédure de transformation linéaire directe. La qualité du calibrage a été évaluée en comparant les coordonnées connues des points de contrôle du cadre de calibration avec leurs coordonnées reconstruites. L’erreur quadratique moyenne de reconstruction était de 0,138 cm. Le calibrage a été répété lorsque tous les points de contrôle requis n’étaient pas clairement visibles ou lorsque l’erreur de reconstruction dépassait le critère d’acceptation du laboratoire.
Placement et suivi des marqueurs
Vingt-et-un marqueurs réfléchissants ont été fixés sur des repères anatomiques de chaque participant. Les emplacements des marqueurs comprenaient le sommet de la tête ; les oreilles gauche et droite ; les acromions gauche et droit ; les épines iliaques antéro-supérieures gauche et droite ; les têtes radiales gauche et droite ; les apophyses styloïdes radiales gauche et droite ; les phalanges distales des troisièmes doigts ; les tibias supérieurs gauche et droit ; les malléoles latérales gauche et droite ; les calcanéus gauche et droit ; ainsi que les phalanges distales des pieds gauche et droit. Un marqueur réfléchissant supplémentaire, léger, a été solidement fixé à la surface du ballon de volley-ball. La fixation des marqueurs était vérifiée avant chaque tentative afin de s'assurer qu'elle restait stable pendant le spike. Les marqueurs ont été numérisés manuellement et suivis image par image à l'aide d'un logiciel d'analyse du mouvement en trois dimensions. Les trajectoires automatiques ont été inspectées visuellement et corrigées manuellement si nécessaire. Les lacunes de marqueurs ne dépassant pas cinq images consécutives ont été reconstruites à l'aide d'une interpolation par spline cubique. Les essais comportant des lacunes plus longues ou des données manquantes pour un marqueur lors d'un événement clé ont été exclus et répétés.
Détection des événements et division en phases techniques
Quatre événements clés ont été identifiés par examen image par image des enregistrements vidéo synchronisés : (1) le contact initial du pied gauche, défini comme la première image où le pied gauche entre visiblement en contact avec le sol (Figure 2A) ; (2) le contact bilatéral des pieds, défini comme la première image où les deux pieds sont simultanément en contact avec le sol (Figure 2B) ; (3) le décollage bilatéral, défini comme la première image où les deux pieds ont complètement quitté le sol (Figure 2C) ; (4) le contact avec le ballon, défini comme la première image où la main frappeuse entre visiblement en contact avec le ballon et le déplace (Figure 2D). La phase d'élan s'étend du contact initial du pied gauche au contact bilatéral des pieds. La phase de décollage s'étend du contact bilatéral des pieds au décollage bilatéral. La phase aérienne de frappe s'étend du décollage bilatéral au contact avec le ballon11,12. Tous les événements ont été identifiés par le même évaluateur afin d'assurer la cohérence.
Figure 2 : Événements clés du spike au volley-ball. (A) Contact initial du pied gauche. (B) Contact des deux pieds. (C) Décollage des deux pieds. (D) Contact avec le ballon. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.
Traitement des données
Les paramètres cinématiques de la technique de spike au volley-ball analysés dans cette étude sont : l'angle de dissociation épaule-bassin (Figure 3A) [l'axe des x du système de coordonnées du tronc est défini comme la ligne reliant l'épine iliaque antéro-supérieure gauche à l'épine iliaque antéro-supérieure droite, l'axe des y est défini comme la direction antérieure de l'épine iliaque antéro-supérieure, l'axe des z est défini comme la ligne reliant les milieux des deux épines iliaques antéro-supérieures aux milieux des deux acromions sur l'axe longitudinal, l'angle formé par le vecteur local de l'épine iliaque antéro-supérieure gauche par rapport à l'épine iliaque antéro-supérieure droite et le vecteur local de l'acromion gauche par rapport à l'acromion droit, projeté sur le plan xy du système de coordonnées] ; l'angle de l'articulation de l'épaule (Figure 3B) [l'angle formé par l'articulation du coude, l'articulation de l'épaule et l'articulation de la hanche] ; l'angle de l'articulation du coude (Figure 3B) [l'angle formé par l'articulation de l'épaule, l'articulation du coude et l'articulation du poignet] ; l'angle de l'articulation du poignet (Figure 3B) [l'angle formé par l'articulation du coude, l'articulation du poignet et l'articulation des doigts] ; l'angle de l'articulation de la hanche (Figure 3C) [l'angle formé par l'articulation de l'épaule, l'articulation de la hanche et l'articulation du genou] ; l'angle de l'articulation du genou (Figure 3C) [l'angle formé par l'articulation de la hanche, l'articulation du genou et l'articulation de la cheville] ; l'angle de l'articulation de la cheville (Figure 3C) [l'angle formé par l'articulation du genou, l'articulation de la cheville et les orteils]13,14,15,16,17,18,19. Les vitesses segmentaires de la cuisse, du mollet et du pied ont été calculées à partir du déplacement tridimensionnel du centre du segment correspondant entre des images consécutives. La vitesse linéaire a été obtenue à l'aide d'une procédure de différenciation numérique par différences centrales et est exprimée en mètres par seconde. La vitesse du ballon a été calculée à partir du déplacement tridimensionnel résultant du marqueur placé sur le ballon divisé par l'intervalle d'échantillonnage de 1/180 s. La vitesse maximale du ballon a été définie comme la vitesse résultante la plus élevée enregistrée durant les trois premières images après le contact main-ballon et est exprimée en mètres par seconde.
Figure 3 : Paramètres cinématiques de la frappe d'attaque au volley-ball. (A) Angle de séparation entre l'épaule et la hanche. (B) Angles articulaires des articulations de l'épaule, du coude et du poignet. (C) Angles articulaires des articulations de la hanche, du genou et de la cheville. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.
Analyse statistique
Les analyses statistiques ont été réalisées à l'aide du logiciel SPSS. Les variables continues sont présentées sous forme de moyennes et d'écarts types. Des tests t pour échantillons indépendants ont été utilisés afin de comparer l'âge, la taille, la masse corporelle et l'indice de masse corporelle entre les groupes au moment de la ligne de base. L'analyse principale a comparé les variables cinématiques et de performance évaluées lors du second examen entre le groupe soumis à la conditionnement par stimulation neuromusculaire électrique (NMES) et le groupe témoin apparié en temps à l'aide du test de Mann–Whitney U. La statistique standardisée Z a été indiquée pour les comparaisons de Mann–Whitney U. La taille de l'effet a été calculée selon la formule r = |Z|/√N, où N correspondait à la taille totale de l'échantillon pour chaque comparaison (N = 30) ; les valeurs de 0,10, 0,30 et 0,50 ont été interprétées respectivement comme des effets faibles, modérés et forts. Les intervalles de confiance à 95 % pour la différence moyenne (NMES − Témoin) ont été estimés à partir des moyennes, des écarts types et des tailles d'échantillon rapportés, en utilisant la méthode de Welch. Des coefficients de corrélation produit-moment de Pearson ont été calculés à partir des données du second examen du groupe soumis au conditionnement NMES afin d'examiner les relations entre les variables cinématiques et de performance. Les intervalles de confiance à 95 % pour les coefficients de corrélation ont été calculés à l'aide de la transformation z de Fisher. Une correction du taux de fausses découvertes de Benjamini–Hochberg a été appliquée séparément au sein de chaque famille d'événements. Chaque famille d'événements de course d'élan comprenait trois comparaisons, tandis que les familles d'événements de décollage bilatéral et de contact avec le ballon comprenaient chacune 55 comparaisons. La significativité statistique a été fixée à α = 0,05 (Tableau 2 et Tableau 3).
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Résultats
Différences intergroupes dans la performance au spike et les paramètres cinématiques
Tableau 1 présente les différences intergroupes concernant la performance au spike au volley-ball et les paramètres cinématiques spécifiques à chaque phase lors de la deuxième évaluation. Chaque groupe comprenait 15 participants. Pendant la phase de frappe aérienne, la vitesse de la balle au moment du contact était significativement plus élevée dans le groupe de conditionnemen...
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Discussion
L'étude a examiné les effets aigus d'une seule intervention immédiate de stimulation neuromusculaire électrique (NMES) sur la performance d'attaque au volley-ball, en se concentrant sur les changements cinématiques pendant les phases d'approche, de décollage et de frappe aérienne. Les résultats ont montré que lorsque la NMES était appliquée immédiatement aux membres inférieurs et aux principaux groupes musculaires du tronc, les angles articulaires, la vitesse de mouvement et la vitesse de la balle des participants étaien...
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Déclarations de divulgation
Les auteurs déclarent qu’ils n’ont aucun conflit d’intérêts. Un outil d’intelligence artificielle générative, ChatGPT (OpenAI), a été utilisé pendant la révision du manuscrit pour aider à la correction linguistique en anglais, à la correction grammaticale et à l’amélioration de la clarté et de la lisibilité. L’outil d’IA n’a pas été utilisé pour générer, manipuler ou interpréter les données de recherche, effectuer les analyses statistiques, produire les résultats de l’étude ou préparer ou modifier les figures. Tout texte assisté par l’IA a été soigneusement examiné, vérifié et révisé par les auteurs, qui assument l’entière responsabilité de l’exactitude, de l’intégrité et du contenu du manuscrit final.
Remerciements
Cette étude a été soutenue par le projet clé du projet éducatif et de recherche des enseignants jeunes et d'âge moyen de la province du Fujian (science et technologie) (n° JZ240034), la Fondation des sciences humaines de la province du Fujian (n° FJ2025T011), le fonds de démarrage de recherche doctorale de l'Université Jimei (n° Q202440) et le projet de collaboration industrie-université du ministère de l'Éducation (n° 231104575130151).
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Dispositif de thérapie par impulsions modulées en fréquence | Constructeur non précisé dans les documents de l'étude | Guangzhou, Chine | ZN-566 |
| Caméra haute vitesse | Sony Corporation | Tokyo, Japon | PXW-FS7 |
| SPSS | IBM | Armonk, NY, États-Unis | Version 27 pour Windows |
| Système d'analyse du mouvement en trois dimensions | Visol Inc. | Gwangmyeong, République de Corée | Kwon3D |
Références
- Mekuriyaw E. Effect of high intensity interval training on selected physical fitness qualities and spiking technique of volleyball project players [doctoral dissertation]. Ethiopia: Bahir Dar University; 2022.
- Maffiuletti NA, et al. Electrical stimulation for investigating and improving neuromuscular function in vivo: Historical perspective and major advances. J Biomech. 2023;152:111582.
- Liu M, Wu J, Tao J. Optimal recognition of volleyball player’s arm movement track based on embedded microprocessor. Wirel Commun Mob Comput. 2022;(1):3525197.
- Kawai M, et al. Effect of ball positions on trunk, hip, knee, and ankle joint kinematics and kinetics during a spike jump in volleyball. Gait Posture. 2024;113:419-426.
- Van Dyke M. Does the use of the antagonist facilitated specialization and oscillatory training methods reduce co-activation and improve rate of force development to a greater extent than traditional methods. Culminating Projects in Kinesiology. 2015.
- Qi S, et al. Advances in non-invasive brain stimulation: enhancing sports performance function and insights into exercise science. Front Hum Neurosci. 2024;18:1477111.
- Chen CF, et al. Kinematic analysis of countermovement jump performance in response to immediate neuromuscular electrical stimulation. Math Biosci Eng. 2023;20(9):16031-16042.
- Chen CF, Shen XX, Chou YC, Wu HJ. Effects of hurdle leg stretch and neuromuscular electrical stimulation intervention on front kick in martial arts: A kinematic analysis. Mol Cell Biomech. 2025;22(3):1479-1479.
- Muthalib M, et al. Effects of increasing neuromuscular electrical stimulation current intensity on cortical sensorimotor network activation: a time domain fNIRS study. PLoS One. 2015;10(7):e0131951.
- Xu X, et al. Effects of electrical stimulation on skin surface. Acta Mech Sin. 2021;37(12):1843-1871.
- Oliveira LDS, et al. A systematic review of volleyball spike kinematics: Implications for practice and research. Int J Sports Sci Coach. 2020;15(2):239-255.
- Giatsis G, Tilp M. Spike arm swing techniques of Olympics male and female elite volleyball players (1984-2021). J Sports Sci Med. 2022;21(3):465.
- Chen C, et al. Analysis of rhythmic movement techniques in female college long jump athletes: Insights from athletics open. Mol Cell Biomech. 2025;22(5):1711-1711.
- Chen CF, et al. Running speed and slope effects on spatiotemporal parameters and running technology in male and female recreational runners. Mol Cell Biomech. 2025;22(5):1832-1832.
- Chen CF, et al. The impact and correlation of running landing methods on leg movement ability. Acta Bioeng Biomech. 2023;25(4):155-162.
- Chen CF, Wu HJ. The effect of an 8-week rope skipping intervention on standing long jump performance. Int J Environ Res Public Health. 2022;19(14):8472.
- Chen CF, Wu HJ, Liu C, Wang SC. Kinematics analysis of male runners via forefoot and rearfoot strike strategies: A preliminary study. Int J Environ Res Public Health. 2022;19(23):15924.
- Chen CF, Chuang MH, Wu HJ. Joint energy and shot mechanical energy of glide-style shot put. Proc Inst Mech Eng P J Sports Eng Technol. 2022;239(2):274-282.
- Chen CF, et al. Motion analysis for jumping discus throwing correction. Int J Environ Res Public Health. 2021;18(24):13414.
- Sheppard JM, et al. Relative importance of strength, power, and anthropometric measures to jump performance of elite volleyball players. J Strength Cond Res. 2008;22(3):758-765.
- Milo N, Grosu E, Milo M. Vertical jump enhancement with respect to volleyball vertical jump. Stud Univ Babes-Bolyai Educ Artis Gymnast. 2017;62(4):87-102.
- Borzuola R, Labanca L, Macaluso A, Laudani L. Modulation of spinal excitability following neuromuscular electrical stimulation superimposed to voluntary contraction. Eur J Appl Physiol. 2020;120:2105-2113.
- Borzuola R, et al. Frequency-dependent effects of superimposed NMES on spinal excitability in upper and lower limb muscles. Heliyon. 2024;10(21):e40145.
- Bickel CS, Yarar-Fisher C, Mahoney ET, McCully KK. Neuromuscular electrical stimulation-induced resistance training after SCI: a review of the Dudley protocol. Top Spinal Cord Inj Rehabil. 2015;21(4):294-302.
- Khan MA, et al. A systematic review on functional electrical stimulation based rehabilitation systems for upper limb post-stroke recovery. Front Neurol. 2023;14:1272992.
- Li S, et al. The effect of neuromuscular electrical stimulation superimposed on quadriceps training on gait dynamics after anterior cruciate ligament reconstruction. J Back Musculoskelet Rehabil. 2025;38(1):139-147.
- Wang X, Li H, Chen J. Neuromuscular electrical stimulation enhances lower limb muscle synergies during jumping in martial artists post-anterior cruciate ligament reconstruction: A randomized crossover trial. Bioengineering (Basel). 2025;12(5):535.
- He J, Li M, Zhang Q, Zhang Z. Associations between the performance of vertical jump and accelerative sprint in elite sprinters. Front Bioeng Biotechnol. 2025;13:1539197.
- Junge N, et al. Force-velocity-power profiling of maximal effort sprinting, jumping and hip thrusting: Exploring the importance of force orientation specificity for assessing neuromuscular function. J Sports Sci. 2021;39(18):2115-2122.
- Seitz LB, Haff GG. Factors modulating post-activation potentiation of jump, sprint, throw, and upper-body ballistic performances: A systematic review with meta-analysis. Sports Med. 2016;46:231-240.
- Karabel F, Makaracı Y. Optimal recovery time for post-activation performance enhancement after an acute bout of plyometric exercise on unilateral countermovement jump and postural sway in national-level female volleyball players. Appl Sci (Basel). 2025;15(8):4079.
- Gupta D, Jensen JL, Abraham LD. Biomechanics of hang-time in volleyball spike jumps. J Biomech. 2021;121:110380.
- Suhadi S, Guntur G, Kriswanto ES, Nopembri S. Muscular endurance and strength as predominant factors on spike among young volleyball athletes. Retos. 2023;50:349-356.
- Gonçalves CA, et al. Neuromuscular jumping performance and upper-body horizontal power of volleyball players. J Strength Cond Res. 2021;35(8):2236-2241.
- Garcia S, et al. Comparison of landing kinematics and kinetics between experienced and novice volleyball players during block and spike jumps. BMC Sports Sci Med Rehabil. 2022;14(1):105.
- Sedaghati P, Baharmast Hossein Abadi A, Zolghadr H. Effect of core stability exercises on volleyball players: A systematic review. Phys Treat Spec Phys Ther J. 2023;13(3):147-158.
- Comba D, et al. Evaluation of lower extremity and core strength in young female and male volleyball players. J Pioneer Med Sci. 2024;13(1):53-57.
- Tsoukos A, et al. Upper and lower body power are strong predictors for selection of male junior national volleyball team players. J Strength Cond Res. 2019;33(10):2760-2767.
- Baena-Raya A, et al. The force-velocity profile as determinant of spike and serve ball velocity in top-level male volleyball players. PLoS One. 2021;16(4):e0249612.
- Li X, Wang D, Gao S, Zhou C. Impacts of kinematic information on action anticipation and the related neurophysiological associations in volleyball experts. Brain Sci. 2024;14(7):647.
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.