Partecipanti e criteri di idoneità
Il protocollo dello studio è stato approvato dal Comitato Etico Accademico della Jimei University (Numero di approvazione: JD02RS02406) ed è stato condotto in conformità con la Dichiarazione di Helsinki. Prima dell'iscrizione, tutti i partecipanti hanno ricevuto una spiegazione dettagliata riguardo allo scopo dello studio, alle procedure sperimentali, ai potenziali rischi e al loro diritto di ritirarsi dallo studio in qualsiasi momento senza penalità. Il consenso informato scritto è stato ottenuto da tutti i partecipanti prima dell’esecuzione di qualsiasi procedura relativa allo studio. Trenta studenti universitari maschi sani con esperienza di allenamento nella pallavolo sono stati reclutati da corsi elettivi di pallavolo presso un’università normale, mediante annunci nei corsi. I potenziali partecipanti hanno compilato un questionario sulla storia medica e infortuni prima dell’iscrizione. I partecipanti erano idonei se: (1) erano studenti universitari di sesso maschile; (2) avevano completato un allenamento formale nella pallavolo; (3) dimostravano una competenza stabile nella tecnica dell’attacco in pallavolo; (4) avevano esperienza precedente in competizioni o attività organizzate di pallavolo; e (5) erano in grado di completare le procedure di valutazione in sicurezza. I partecipanti sono stati esclusi se presentavano dolore o infortunio muscoloscheletrico in atto che potesse influire sulle prestazioni nell’attacco, storia di interventi chirurgici recenti agli arti superiori, inferiori o al tronco, disturbi neurologici o cardiovascolari, o qualsiasi controindicazione alla stimolazione elettrica neuromuscolare (NMES). L’età media, l’altezza e la massa corporea dei partecipanti erano rispettivamente 20,2 ± 1,15 anni, 182,1 ± 3,17 cm e 70,6 ± 8,34 kg. I dettagli dell’equipaggiamento e dei materiali utilizzati nello studio, inclusi i produttori e i numeri di modello o di catalogo, sono riportati nella Tabella dei Materiali.
Randomizzazione, occultamento della distribuzione e cecità
Al termine della valutazione basale, i partecipanti idonei sono stati assegnati casualmente in rapporto 1:1 al gruppo sottoposto a condizionamento con NMES o al gruppo di controllo, mediante un semplice procedimento di estrazione a sorte. Trenta biglietti identici, piegati e numerati, di cui 15 contrassegnati con “NMES” e 15 con “Controllo”, sono stati inseriti in un contenitore opaco ed estratti individualmente dai partecipanti. Non è stato utilizzato alcun procedimento formale di occultamento dell’assegnamento, poiché le etichette dei gruppi diventavano visibili immediatamente dopo l’estrazione di ciascun biglietto. Poiché l’intervento con NMES era facilmente identificabile, né i partecipanti né il personale che lo somministrava potevano essere in cecità rispetto all’assegnamento al gruppo. Neppure i valutatori responsabili dell’acquisizione del movimento, del tracciamento dei marker e della valutazione degli esiti erano in cecità rispetto alla condizione d’intervento. L’assenza di occultamento dell’assegnamento e di cecità nei valutatori è stata riconosciuta come una limitazione metodologica. I partecipanti sono stati assegnati al gruppo di condizionamento con NMES (n = 15) o al gruppo di controllo (n = 15). Test t per campioni indipendenti non hanno evidenziato differenze significative tra i gruppi per età, altezza, massa corporea o indice di massa corporea al basale (tutti p > 0,05).
Progettazione sperimentale
Questo studio ha utilizzato un disegno randomizzato, parallelo, controllato con due valutazioni. Tutti i partecipanti hanno completato una valutazione iniziale del picco e una seconda valutazione 72 ore dopo. Durante l'intervallo di 72 ore, ai partecipanti è stato chiesto di evitare allenamenti organizzati, esercizi intensi e altre attività fisiche ad alta intensità. Immediatamente prima della seconda valutazione, i partecipanti del gruppo sottoposto a condizionamento con NMES hanno ricevuto un intervento di NMES della durata di 30 minuti. I partecipanti del gruppo di controllo non hanno ricevuto alcun intervento di NMES e hanno completato la stessa seconda valutazione sincronizzata nel tempo. I valori riportati nella Tabella 1 sono stati ottenuti durante la seconda valutazione. Pertanto, i valori del gruppo NMES rappresentano misurazioni effettuate immediatamente dopo l'applicazione di NMES, mentre i valori del gruppo di controllo rappresentano misurazioni effettuate durante la seconda valutazione senza NMES. La Tabella 1 non presenta i valori basali né i punteggi di variazione pre-post.
Impostazione sperimentale e attrezzatura
I test sono stati effettuati in un campo da pallavolo coperto. L'equipaggiamento comprendeva luci segnale LED sincronizzate, un sistema tridimensionale di analisi del movimento, un telaio di calibrazione tridimensionale di dimensioni 2,0 m x 1,5 m x 2,0 m (Figura 1A), quattro telecamere ad alta velocità, cinque dispositivi terapeutici a impulsi con modulazione di frequenza (Figura 1B) e palloni da pallavolo standard. Le quattro telecamere erano posizionate intorno al volume di acquisizione calibrato, nelle vicinanze della zona d'attacco in posizione 4. I video sono stati registrati con una risoluzione di 1920 x 1080 pixel, una frequenza di campionamento di 180 Hz e un tempo di otturazione di 1/1000 s. L'asse x globale rappresentava la direzione mediolaterale, l'asse y rappresentava la direzione dell'avvicinamento allo schiacciamento e l'asse z rappresentava la direzione verticale. Prima dei test, i partecipanti hanno eseguito un riscaldamento standardizzato della durata di 20 minuti, costituito da corsa leggera, stretching dinamico degli arti inferiori e superiori, passaggi a coppie, alzate, movimenti difensivi ed esercitazioni di schiacciamento submassimali.

Figura 1: Impianto sperimentale per il test dello schiacciata in pallavolo. (A) Struttura di calibrazione tridimensionale (2,0 m × 1,5 m × 2,0 m). (B) Disposizione di quattro telecamere per la rilevazione del movimento tridimensionale. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.
Standardizzazione delle prove con picchi
Una posizione di partenza contrassegnata è stata stabilita a 3 m di distanza dall'area di stacco, nella posizione 4. Lo stesso palleggiatore esperto ha effettuato tutti i palleggi durante entrambe le valutazioni, rimanendo sempre nella posizione 3. Al palleggiatore è stato chiesto di lanciare la palla a un'altezza e posizione costanti sopra la rete, in modo che ogni partecipante potesse utilizzare lo stesso avvicinamento e tecnica di attacco. Un'area bersaglio di 3 m x 3 m è stata delimitata nel campo avversario. Un tentativo valido è stato definito come un tentativo in cui: (1) il partecipante partiva dalla posizione iniziale segnata; (2) veniva completata la sequenza prescritta di avvicinamento, stacco bilaterale e colpo aereo; (3) la palla veniva colpita correttamente; (4) la palla atterrava all'interno dell'area bersaglio predeterminata; e (5) i marker anatomici e quelli sulla palla rimanevano visibili durante il periodo di analisi rilevante. Ogni partecipante ha eseguito due tentativi di familiarizzazione, seguiti da tentativi registrati fino all'ottenimento di tre prove valide. È stato previsto un intervallo di riposo passivo di 60 s tra un tentativo e l'altro.
Un tentativo è stato considerato non valido se l'insieme non era adatto, il partecipante modificava l'avvicinamento prescritto, il partecipante non colpiva correttamente la palla, la palla atterrava al di fuori dell'area bersaglio predefinita o la visibilità dei marcatori era insufficiente. I tentativi non validi venivano esclusi e ripetuti fino a quando non venivano registrati tre tentativi validi. Tra i tre tentativi validi, veniva selezionato il tentativo con le prestazioni migliori per l'analisi cinematica e delle prestazioni. La stessa procedura di selezione dei tentativi è stata applicata a entrambi i gruppi e in entrambe le valutazioni.
Intervento di NMES e gruppi muscolari stimolati
L'intervento di stimolazione elettrica neuromuscolare (NMES) è stato somministrato per 30 minuti utilizzando cinque dispositivi terapeutici a impulsi con frequenza modulata. L'NMES è stata applicata ai muscoli degli arti superiori, del tronco e degli arti inferiori. I muscoli stimolati degli arti superiori sono stati il deltoide, il bicipite brachiale e il tricipite brachiale. Il muscolo del tronco stimolato è stato l'obliquo esterno, e il muscolo dell'arto inferiore stimolato è stato il vasto laterale. Gli elettrodi autoadesivi sono stati posizionati sul ventre muscolare in base ai punti di repère anatomici e alle istruzioni del produttore del dispositivo. L'intensità della stimolazione è stata aumentata gradualmente fino a ottenere una contrazione muscolare chiaramente visibile, senza causare dolore o disagio intollerabile. I valori medi registrati dell'output sono stati di 35,73 W per il deltoide, 35,21 W per il bicipite brachiale, 34,36 W per il tricipite brachiale, 33,85 W per l'obliquo esterno e 37,09 W per il vasto laterale. Immediatamente dopo il completamento dell'intervento di NMES, i partecipanti hanno iniziato la seconda valutazione del picco. I partecipanti del gruppo di controllo hanno svolto le stesse procedure di valutazione senza ricevere stimolazione elettrica.
Parametri di stimolazione
Il dispositivo per la terapia con impulsi modulati in frequenza è stato utilizzato con una frequenza fissa di 1000 Hz per tutti i partecipanti. L'intensità della stimolazione era l'unico parametro di uscita specifico per il partecipante ed è stata aumentata gradualmente fino a produrre una contrazione muscolare chiaramente visibile, senza dolore o disagio intollerabile. I record dello studio disponibili non contenevano impostazioni indipendenti per la forma d'onda dell'impulso, la larghezza dell'impulso, il ciclo di lavoro, il ciclo di contrazione/riposo o i tempi di salita/discesa. Questi parametri non potevano essere recuperati retrospettivamente; pertanto, sono riportati come non disponibili piuttosto che stimati.
Controindicazioni della NMES e monitoraggio della sicurezza
Prima dell'iscrizione, i partecipanti sono stati sottoposti a uno screening per le controindicazioni alla stimolazione elettrica neuromuscolare (NMES) mediante un questionario anamnestico e una conferma verbale da parte del personale di ricerca. I partecipanti sono stati esclusi se avevano un dispositivo elettronico impiantato o un pacemaker cardiaco, epilessia, malattia cardiovascolare clinicamente diagnosticata, ridotta sensibilità cutanea, ferite aperte, infezione o irritazione cutanea nel sito di posizionamento dell'elettrodo, un'infortunio muscoloscheletrico acuto o una precedente reazione avversa alla stimolazione elettrica. Prima del posizionamento degli elettrodi, la pelle sovrastante ciascun muscolo bersaglio è stata ispezionata alla ricerca di ferite, irritazioni, infezioni o altre anomalie. Durante la stimolazione, i partecipanti sono stati monitorati continuamente e istruiti a segnalare dolore, capogiri, crampi muscolari eccessivi, irritazione cutanea, contrazioni muscolari anomale o altri sintomi inaspettati. L'intensità della stimolazione è stata ridotta in caso di disagio eccessivo. L'intervento è stato interrotto se un partecipante ha manifestato dolore insopportabile, capogiri, irritazione cutanea persistente, contrazioni muscolari anomale o un'altra eventuale risposta potenzialmente pericolosa. Ogni eventuale reazione avversa e le azioni intraprese dal personale di ricerca sono state documentate.
Acquisizione del movimento e calibrazione
Prima di ogni sessione di test, lo spazio di misurazione è stato calibrato utilizzando un telaio di calibrazione tridimensionale di dimensioni 2,0 m x 1,5 m x 2,0 m. Tutti i punti di calibrazione erano visibili in almeno due viste delle telecamere. Le quattro telecamere sono state sincronizzate mediante un segnale LED visibile in tutte le registrazioni delle telecamere. Le coordinate tridimensionali sono state ricostruite utilizzando un software di analisi del movimento tridimensionale e una procedura di trasformazione lineare diretta. La qualità della calibrazione è stata valutata confrontando le coordinate note dei punti di controllo del telaio di calibrazione con le loro coordinate ricostruite. L'errore quadratico medio di ricostruzione era di 0,138 cm. La calibrazione è stata ripetuta quando tutti i punti di controllo richiesti non erano chiaramente visibili o quando l'errore di ricostruzione superava il criterio di accettazione del laboratorio.
Posizionamento e tracciamento dei marcatori
A ciascun partecipante sono stati applicati ventuno marker riflettenti su punti di repère anatomici. Le posizioni dei marker includevano la sommità del capo; orecchio sinistro e destro; acromi sinistro e destro; spine iliache anteriori superiori sinistra e destra; teste radiali sinistra e destra; apofisi stiloidee radiali sinistra e destra; falangi distali del terzo dito delle mani; tibie prossimali sinistra e destra; malleoli laterali sinistro e destro; calcagni sinistro e destro; e falangi distali del piede sinistro e destro. Un ulteriore marker riflettente leggero è stato fissato in modo sicuro sulla superficie del pallone da pallavolo. Prima di ogni tentativo, l'applicazione dei marker è stata verificata per assicurare che rimanessero fissi durante lo schiacciata. I marker sono stati digitalizzati manualmente e tracciati quadro per quadro mediante un software tridimensionale per l'analisi del movimento. Le traiettorie automatiche sono state controllate visivamente e corrette manualmente quando necessario. I vuoti nei dati dei marker, non superiori a cinque frame consecutivi, sono stati ricostruiti mediante interpolazione con spline cubica. Le prove contenenti vuoti più lunghi o dati mancanti di marker in corrispondenza di eventi chiave sono state escluse e ripetute.
Rilevamento degli eventi e suddivisione in fasi tecniche
Sono stati identificati quattro eventi chiave mediante l'analisi fotogramma per fotogramma delle registrazioni sincronizzate delle telecamere: (1) contatto iniziale del piede sinistro, definito come il primo fotogramma in cui il piede sinistro entra visibilmente in contatto con il pavimento (Figura 2A); (2) contatto bilaterale dei piedi, definito come il primo fotogramma in cui entrambi i piedi sono simultaneamente a contatto con il pavimento (Figura 2B); (3) stacco bilaterale, definito come il primo fotogramma in cui entrambi i piedi hanno completamente lasciato il pavimento (Figura 2C); (4) contatto con la palla, definito come il primo fotogramma in cui la mano battente entra visibilmente in contatto con la palla e la sposta (Figura 2D). La fase di avvicinamento si estende dal contatto iniziale del piede sinistro al contatto bilaterale dei piedi. La fase di stacco si estende dal contatto bilaterale dei piedi allo stacco bilaterale. La fase aerea di battuta si estende dallo stacco bilaterale al contatto con la palla11,12. Tutti gli eventi sono stati identificati dallo stesso valutatore per garantire coerenza.

Figura 2: Eventi chiave dello schiacciata a pallavolo. (A) Contatto iniziale con il piede sinistro. (B) Contatto bilaterale con entrambi i piedi. (C) Stacco bilaterale. (D) Contatto con il pallone. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.
Elaborazione dei dati
I parametri cinematici della tecnica di attacco a pallavolo analizzati in questo studio sono: angolo di separazione spalla-anca (Figura 3A) [l'asse x del sistema di coordinate del tronco è definito come la linea che collega la spina iliaca anterosuperiore sinistra alla spina iliaca anterosuperiore destra, l'asse y è definito come la direzione anteriore della spina iliaca anterosuperiore, l'asse z è definito come la linea che collega i punti medi delle due spine iliache anteriori superiori ai punti medi dei due acromi lungo l'asse longitudinale, l'angolo formato dal vettore locale della spina iliaca anterosuperiore sinistra rispetto a quella destra e dal vettore locale dell'acromio sinistro rispetto a quello destro, ruotato rispetto al piano xy del sistema di coordinate]; angolo articolare della spalla (Figura 3B) [l'angolo formato dall'articolazione del gomito, dell'articolazione della spalla e dell'articolazione dell'anca]; angolo articolare del gomito (Figura 3B) [l'angolo formato dall'articolazione della spalla, dell'articolazione del gomito e dell'articolazione del polso]; angolo articolare del polso (Figura 3B) [l'angolo formato dall'articolazione del gomito, dell'articolazione del polso e dell'articolazione delle dita]; angolo articolare dell'anca (Figura 3C) [l'angolo formato dall'articolazione della spalla, dell'articolazione dell'anca e dell'articolazione del ginocchio]; angolo articolare del ginocchio (Figura 3C) [l'angolo formato dall'articolazione dell'anca, dell'articolazione del ginocchio e dell'articolazione della caviglia]; angolo articolare della caviglia (Figura 3C) [l'angolo formato dall'articolazione del ginocchio, dell'articolazione della caviglia e delle dita del piede]13,14,15,16,17,18,19. Le velocità segmentarie della coscia, della gamba e del piede sono state calcolate a partire dallo spostamento tridimensionale del centro del segmento corrispondente tra frame consecutivi. La velocità lineare è stata ottenuta mediante una procedura di differenziazione numerica a differenze centrali ed è espressa in metri al secondo. La velocità della palla è stata calcolata a partire dallo spostamento risultante tridimensionale del marker della palla diviso per l'intervallo di campionamento di 1/180 s. La velocità massima della palla è stata definita come la velocità risultante più elevata registrata durante i primi tre frame successivi al contatto mano-palla ed è espressa in metri al secondo.

Figura 3: Parametri cinematici del colpo di schiacciata a pallavolo. (A) Angolo di separazione tra spalla e anca. (B) Angoli articolari di spalla, gomito e polso. (C) Angoli articolari di anca, ginocchio e caviglia. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.
Analisi statistica
Le analisi statistiche sono state eseguite utilizzando SPSS. Le variabili continue sono presentate come medie e deviazioni standard. I test t per campioni indipendenti sono stati utilizzati per confrontare età, altezza, massa corporea e indice di massa corporea tra i gruppi alla baseline. L'analisi principale ha confrontato le variabili cinematiche e di prestazione della seconda valutazione tra il gruppo sottoposto a condizionamento con stimolazione elettrica neuromuscolare (NMES) e il gruppo di controllo abbinato per tempo, utilizzando il test di Mann–Whitney U. È stata riportata la statistica standardizzata Z per i confronti con il test di Mann–Whitney U. L'ampiezza dell'effetto è stata calcolata come r = |Z|/√N, dove N rappresentava la dimensione totale del campione per ogni confronto (N = 30); i valori di 0,10, 0,30 e 0,50 sono stati interpretati rispettivamente come effetti piccoli, moderati e grandi. Gli intervalli di confidenza al 95% per la differenza media (NMES − Controllo) sono stati stimati a partire dalle medie riportate, dalle deviazioni standard e dalle dimensioni del campione, utilizzando il metodo di Welch. I coefficienti di correlazione del prodotto-momento di Pearson sono stati calcolati utilizzando i dati della seconda valutazione del gruppo sottoposto a condizionamento NMES, al fine di esaminare le relazioni tra le variabili cinematiche e di prestazione. Gli intervalli di confidenza al 95% per i coefficienti di correlazione sono stati calcolati mediante la trasformazione z di Fisher. È stata applicata la correzione del tasso di falsa scoperta di Benjamini–Hochberg separatamente all'interno di ciascuna famiglia di eventi. Ogni famiglia di eventi relativi alla rincorsa comprendeva tre confronti, mentre le famiglie di eventi relativi al salto bilaterale e al contatto con la palla comprendevano ciascuna 55 confronti. La significatività statistica è stata fissata a α = 0,05 (Tabella 2 e Tabella 3).