Deze studie onderzocht de acute effecten van priming door neuromusculaire elektrische stimulatie op de prestaties bij het smashen in volleybal en de driedimensionale kinematica bij mannelijke volleyballers aan de universiteit. In vergelijking met de tijd-gecontroleerde controlegroep vertoonde de NMES-conditioneringsgroep een hogere balsnelheid en fasespecifieke verschillen in de gewrichtshoeken van de onderste ledematen, segmentale snelheden en de scheidingshoek tussen schouder en heup.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Onderzoeksartikel
Acute effecten van priming met neuromusculaire elektrische stimulatie op de prestaties bij het volleyballen van de smash en driedimensionale kinematica
* These authors contributed equally
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Het slaan van een volleybal is een complexe explosieve vaardigheid die gecoördineerde krachtgeneratie en -overdracht over de bovenste ledematen, de romp en de onderste ledematen vereist. Neuromusculaire elektrische stimulatie (NMES) is voorgesteld als een preconditioning-strategie voor het verbeteren van de neuromusculaire activatie; echter blijven de acute effecten op fase-specifieke kinematica van de volleybalspike onduidelijk. Deze studie onderzocht de acute effecten van NMES-priming op de spike-prestaties en driedimensionale kinematica bij mannelijke universitaire volleybalspelers. Dertig participanten werden willekeurig toegewezen aan een NMES-conditioneringsgroep (n = 15) of een controlegroep (n = 15). Alle participanten voltooiden een baseline spike-beoordeling en een tweede beoordeling 72 h later. Direct vóór de tweede beoordeling ontving de NMES-groep 30 min stimulatie toegepast op de spieren van de bovenste ledematen, waaronder de m. deltoideus, m. biceps brachii en m. triceps brachii; de m. obliquus externus als rompspier; en de m. vastus lateralis als spier van de onderste ledematen. De controlegroep voltooiden dezelfde tijd-gekoppelde beoordeling zonder NMES. Driedimensionale kinematische gegevens werden verzameld met behulp van een gesynchroniseerd driedimensionaal bewegingsanalysesysteem met vier camera's. De primaire analyse vergeleek prestatie- en kinematische variabelen tussen de groepen bij de tweede beoordeling. In vergelijking met de controlegroep vertoonde de NMES-groep een grotere balsnelheid, kleinere knie- en enkelhoeken bij bilateraal voetcontact, grotere heup-, knie- en enkelhoeken bij bilaterale afzet, en hogere segmentale snelheden van het dijbeen, het kuitbeen en de voet. De NMES-groep vertoonde ook een kleinere hoek van scheiding tussen schouder en heup bij bilaterale afzet en balcontact. Deze bevindingen wijzen erop dat acute NMES-priming toegepast op de spieren van de bovenste ledematen, de romp en de onderste ledematen invloed kan hebben op fase-specifieke gewrichtsconfiguraties, segmentale snelheden van de onderste ledematen en de balsnelheid tijdens het slaan van een volleybal. NMES kan daarom potentieel hebben als neuromusculaire activatiestrategie voorafgaand aan de prestatie, hoewel verdere studies met concealed allocation, geblindeerde beoordeling en directe groep-bij-tijd-analyses vereist zijn.
Inleiding
volleybal is een competitieve sport die sterk leunt op explosieve kracht en coördinatie, waarbij smashen een van de belangrijkste manieren is om te scoren1. Deze technische beweging stelt hoge eisen aan de spiercapaciteit, de timing van de beweging en het neuromusculaire controlevermogen van de atleet2. Een succesvolle smash bestaat uit drie belangrijke fasen: de aanloop, de afzet en de slagfase in de lucht. Effectieve prestaties gedurende deze fasen zijn afhankelijk van gecoördineerde krachtproductie en efficiënte energieoverdracht via de segmenten van de kinetische keten3. Eerdere studies hebben aangetoond dat de triple extensie van heup-knie-enkel, de stabiliteit van de romp, en de gewrichtshoeken en snelheid van de bovenste ledematen op het moment van het raken van de bal allemaal belangrijke factoren zijn die de smashprestaties beïnvloeden4.
Tijdens wedstrijden en intensieve trainingen lijden atleten vaak aan een onvoldoende neurale drive en een gebrekkige pre-activatie van bewegingen, wat leidt tot een verminderde coördinatie van de kinetische keten en een afname van de spierkracht, wat hun algehele atletische prestaties beïnvloedt5. NMES is een niet-invasieve neurale activatietechnologie die dit aanpakt en de afgelopen jaren aanzienlijke aandacht heeft getrokken binnen de sportwetenschappen6. Studies hebben aangetoond dat NMES doelspiergroepen kan stimuleren via een externe elektrische stroom en de exciteerbaarheid van spinale motorneuronen en de rekruteringsefficiëntie van snelle spiervezels kan verhogen, waardoor de spierkrachtoutput en de motorische controleprestaties worden verbeterd7,8. Hoewel NMES op grote schaal is gebruikt in langetermijntrainingsstrategieën, zoals revalidatie en het verhogen van de spierkracht, is de enkelvoudige, onmiddellijke toepassing in de competitieve sport nog niet volledig getest9. Hoewel sporten zoals volleybal sterk afhankelijk zijn van een nauwkeurige timing en geïntegreerde bewegingen, zijn empirische onderzoeken naar de impact van NMES op de drie fasen van de smash (aanloop, afzet en slag in de lucht) op basis van kinematische indicatoren zeldzaam10. De sprong bij een volleybal-smash wordt gekenmerkt door een snelle stretch-shortening cycle. Tijdens de laatste aanloop en het contact met beide voeten ondergaan de spieren van de onderste ledematen een excentrische belasting terwijl de heup-, knie- en enkelgewrichten buigen. Hierop volgt onmiddellijk een snelle concentrische actie en een gecoördineerde triple extensie tijdens de afzet. De effectieve overgang tussen deze excentrische en concentrische acties draagt bij aan de productie van de verticale impuls en de afzetprestaties tijdens het smashen.
Vorig NMES-onderzoek in de sport heeft zich grotendeels gericht op revalidatie, geïsoleerde spierversterking of algemene neuromusculaire prestaties, terwijl de directe toepassing ervan op complexe sportspecifieke vaardigheden minder duidelijk begrepen blijft. Bovendien hebben bestaande biomechanische studies naar volleybal primair de spike-techniek, gewrichtsbeweging of armzwaaipatronen gekenmerkt, zonder de acute effecten van multiregionale NMES-conditionering direct te onderzoeken. Daarom onderzocht de huidige studie of een enkele NMES-sessie, toegepast op de spieren van de bovenste ledematen, de romp en de onderste ledematen, geassocieerd was met verschillen in de prestaties bij het volleyballen (spike) en fase-specifieke driedimensionale kinematica. De methodologische bijdrage van deze studie ligt in de gesynchroniseerde analyse van lichaamssegmentbeweging en balsnelheid tijdens de aanloop, het bilaterale voetcontact, het afzetten en het contact met de bal in de lucht, binnen een gerandomiseerd en tijdgematcht gecontroleerd ontwerp. Deze aanpak breidt de conventionele kinematische analyse van volleybal uit door een acute neuromusculaire conditioneringsinterventie te koppelen aan bewegingskenmerken over de volledige spike-reeks.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Deelnemers en geschiktheidscriteria
Het studieprotocol werd goedgekeurd door de Academische Ethiekcommissie van Jimei University (goedkeuringsnummer JD02RS02406) en werd uitgevoerd in overeenstemming met de Verklaring van Helsinki. Voorafgaand aan de inschrijving ontvingen alle deelnemers een gedetailleerde uitleg over het doel van de studie, de experimentele procedures, potentiële risico's en hun recht om op elk moment zonder sancties van de studie terug te trekken. Voorafgaand aan alle studiegerelateerde procedures werd schriftelijke geïnformeerde toestemming van alle deelnemers verkregen. Dertig gezonde mannelijke universiteitsstudenten met ervaring in volleybaltraining werden geworven via cursusaankondigingen bij keuzevakken volleybal aan een normale universiteit. Potentiële deelnemers vulden voor aanvang van de inschrijving een vragenlijst over de gezondheids- en letselgeschiedenis in. Deelnemers kwamen in aanmerking als zij: (1) mannelijke universiteitsstudenten waren; (2) een formele volleybaltraining hadden voltooid; (3) een stabiele beheersing van de volleybal smash-techniek vertoonden; (4) eerdere competitieve of georganiseerde volleybalervaring hadden; en (5) in staat waren de testprocedures veilig te voltooien. Deelnemers werden uitgesloten indien zij actuele musculoskeletale pijn of letsel hadden dat de prestaties bij de smash kon beïnvloeden, een geschiedenis van recente chirurgische ingrepen aan de bovenste ledematen, onderste ledematen of de romp hadden, een neurologische of cardiovasculaire aandoening hadden, of elke contra-indicatie voor NMES vertoonden. De gemiddelde leeftijd, lengte en lichaamsmassa van de deelnemers waren respectievelijk 20,2 ± 1,15 jaar, 182,1 ± 3,17 cm en 70,6 ± 8,34 kg. Details over de gebruikte apparatuur en materialen in deze studie, inclusief fabrikanten en model- of catalogusnummers, staan vermeld in de Tabel met materialen.
Randomisatie, toewijzingsverhulling en blindering
Na voltooiing van de nulmeting werden geschikte deelnemers in een ratio van 1:1 willekeurig toegewezen aan respectievelijk de NMES-conditioneringsgroep of de controlegroep via een eenvoudige lotingsprocedure. Dertig identieke gevouwen kaartjes, waarvan er 15 waren gelabeld als “NMES” en 15 als “Control”, werden in een ondoorzichtige container geplaatst en individueel door de deelnemers getrokken. Er werd geen formele procedure voor toewijzingsmaskering gebruikt, aangezien de groepslabels onmiddellijk zichtbaar werden nadat elk kaartje was getrokken. Omdat de NMES-interventie gemakkelijk identificeerbaar was, konden noch de deelnemers, noch het personeel dat de interventie uitvoerde, worden geblindeerd voor de groepstoewijzing. De beoordelaars die verantwoordelijk waren voor de motion capture, marker-tracking en de uitkomstmeting waren eveneens niet geblindeerd voor de interventieconditie. Het ontbreken van toewijzingsmaskering en blindering van de beoordelaars werd erkend als een methodologische beperking. Deelnemers werden toegewezen aan de NMES-conditioneringsgroep (n = 15) of de controlegroep (n = 15). T-toetsen voor onafhankelijke steekproeven toonden geen significante verschillen tussen de groepen wat betreft leeftijd, lengte, lichaamsmassa of body mass index bij de nulmeting (alle p > 0,05).
Experimenteel ontwerp
Deze studie maakte gebruik van een gerandomiseerd, parallel-groepsontwerp met twee meetmomenten en een controlegroep. Alle deelnemers voltooiden een baseline-meting van de spike en een tweede meting 72 u later. Gedurende het interval van 72 u kregen de deelnemers de instructie om georganiseerde training, zware inspanning en andere intensieve fysieke activiteiten te vermijden. Vlak voor de tweede meting ontvingen de deelnemers in de NMES-conditioneringsgroep een NMES-interventie van 30 min. De deelnemers in de controlegroep ontvingen geen NMES-interventie en voltooiden dezelfde, tijdgelijke tweede meting. De waarden gerapporteerd in Tabel 1 zijn verkregen tijdens de tweede meting. De waarden van de NMES-groep vertegenwoordigen dus metingen die direct na NMES zijn verkregen, terwijl de waarden van de controlegroep metingen vertegenwoordigen die tijdens de tweede meting zonder NMES zijn verkregen. Tabel 1 bevat geen baseline-waarden of scores van de verandering tussen pre- en postmeting.
Experimentele opzet en apparatuur
Het onderzoek werd uitgevoerd op een indoorvolleybalveld. De apparatuur bestond uit gesynchroniseerde LED-signaallampen, een driedimensionaal bewegingsanalysesysteem, een driedimensionaal kalibratieraam met afmetingen van 2,0 m x 1,5 m x 2,0 m (Figuur 1A), vier hogesnelheidscamera's, vijf frequentiemodulerende pulstherapieapparaten (Figuur 1B) en standaard volleyballen. De vier camera's waren geplaatst rond het gekalibreerde opnamevolume nabij de aanvalszone op positie 4. Video-opnamen werden gemaakt met een resolutie van 1920 x 1080 pixels, een bemonsteringsfrequentie van 180 Hz en een sluitertijd van 1/1000 s. De globale x-as representeerde de mediolaterale richting, de y-as representeerde de richting van de aanloop voor de smash en de z-as representeerde de verticale richting. Voorafgaand aan de tests voltooiden de deelnemers een gestandaardiseerde warming-up van 20 min, bestaande uit licht joggen, dynamisch rekken van de boven- en onderleden, passeren in paren, setten, defensieve bewegingen en submaximale smash-oefeningen.
Figuur 1: Experimentele opstelling voor het testen van de volleybalspike. (A) Driedimensionaal kalibratieframe (2.0 m × 1.5 m × 2.0 m). (B) Opstelling van vier camera's voor driedimensionale motion capture. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Standaardisatie van spike-trials
Er werd een gemarkeerde startpositie vastgesteld 3 m achter het afzetgebied bij positie 4. Dezelfde ervaren setter voerde alle sets uit tijdens beide beoordelingen en bleef op positie 3. De setter kreeg de instructie om de bal op een consistente hoogte en positie boven het net af te leveren, zodat elke deelnemer dezelfde aanloop en slagtechniek kon gebruiken. Er werd een doelgebied van 3 m x 3 m gemarkeerd in het veld van de tegenstander. Een geldige poging werd gedefinieerd als een poging waarbij: (1) de deelnemer vertrok vanuit de gemarkeerde startpositie; (2) de voorgeschreven aanloop, bilaterale afzet en de reeks bewegingen in de lucht voor het slaan werden voltooid; (3) de bal schoon werd geraakt; (4) de bal binnen het vooraf gedefinieerde doelgebied landde; en (5) de anatomische markers en de markers op de bal zichtbaar bleven tijdens de relevante analyseperiode. Elke deelnemer voltooide twee oriëntatiepogingen, gevolgd door geregistreerde pogingen totdat er drie geldige pogingen waren behaald. Tussen de pogingen werd een passief rustinterval van 60 s gehanteerd.
Een poging werd als ongeldig beschouwd als de set ongeschikt was, de deelnemer de voorgeschreven aanpak wijzigde, de deelnemer de bal niet zuiver raakte, de bal buiten het vooraf gedefinieerde doelgebied landde of de zichtbaarheid van de markers onvoldoende was. Ongeldige pogingen werden uitgesloten en herhaald totdat er drie geldige pogingen waren geregistreerd. Van de drie geldige pogingen werd de best presterende poging geselecteerd voor kinematische en prestatieanalyse. Dezelfde procedure voor de selectie van pogingen werd toegepast op beide groepen en bij beide beoordelingen.
NMES-interventie en gestimuleerde spiergroepen
De NMES-interventie werd 30 min toegepast met gebruik van vijf frequentie-gemoduleerde pulstherapieapparaten. NMES werd toegepast op de spieren van de bovenste ledematen, de romp en de onderste ledematen. De gestimuleerde spieren van de bovenste ledematen waren de musculus deltoideus, de musculus biceps brachii en de musculus triceps brachii. De gestimuleerde rompspier was de musculus obliquus externus abdominis en de gestimuleerde spier van de onderste ledematen was de musculus vastus lateralis. Zelfklevende elektroden werden over de spierbuiken geplaatst op basis van anatomische landmarks en de instructies van de fabrikant van het apparaat. De stimulatie-intensiteit werd geleidelijk verhoogd totdat er een duidelijk zichtbare spiercontractie optrad zonder pijn of onverdraagbare ongemakken te veroorzaken. De gemiddelde geregistreerde outputwaarden waren 35,73 W voor de musculus deltoideus, 35,21 W voor de musculus biceps brachii, 34,36 W voor de musculus triceps brachii, 33,85 W voor de musculus obliquus externus abdominis en 37,09 W voor de musculus vastus lateralis. Direct na voltooiing van de NMES-interventie begonnen de deelnemers aan de tweede spike-beoordeling. Deelnemers in de controlegroep doorliepen dezelfde testprocedures zonder elektrische stimulatie te ontvangen.
Stimulatieparameters
Het apparaat voor frequentiegemoduleerde pulstherapie werd voor alle deelnemers bediend op een vaste pulsfrequentie van 1000 Hz. De stimulatie-intensiteit was de enige deelnemer-specifieke outputparameter en werd geleidelijk verhoogd totdat er een duidelijk zichtbare spiercontractie ontstond zonder pijn of onverdraaglijke ongemakken. De beschikbare onderzoeksgegevens bevatten geen onafhankelijke instellingen voor de pulsgolfvorm, pulsbreedte, duty cycle, contractie-/rustcyclus of ramp-up/ramp-down tijden. Deze parameters konden niet retrospectief worden opgehaald; daarom worden ze als niet beschikbaar gerapporteerd in plaats van geschat.
Contra-indicaties voor NMES en veiligheidsbewaking
Vóór de inclusie werden de deelnemers gescreend op contra-indicaties voor NMES aan de hand van een vragenlijst over de gezondheidsgeschiedenis en mondelinge bevestiging door het onderzoekspersoneel. Deelnemers werden uitgesloten indien zij een geïmplanteerd elektronisch apparaat of een pacemaker hadden, leden aan epilepsie, klinisch gediagnosticeerde hart- en vaatziekten, een verminderde huidgevoeligheid, open wonden, een huidinfectie of irritatie op een elektrodeplaats, een acuut musculoskeletaal letsel, of een eerdere nadelige reactie op elektrische stimulatie hadden. Voorafgaand aan de plaatsing van de elektroden werd de huid boven elke doelspier gecontroleerd op wonden, irritatie, infectie of andere afwijkingen. Tijdens de stimulatie werden de deelnemers continu gemonitord en kregen zij de instructie om pijn, duizeligheid, overmatige spierkrampen, huidirritatie, abnormale spiercontracties of andere onverwachte symptomen te melden. De stimulatie-intensiteit werd verlaagd bij overmatig ongemak. De interventie werd gestaakt als een deelnemer last kreeg van onverdraaglijke pijn, duizeligheid, aanhoudende huidirritatie, abnormale spiercontracties of een andere potentieel onveilige reactie. Elke nadelige reactie en de door het onderzoekspersoneel genomen actie werden gedocumenteerd.
Motion capture en kalibratie
Voor elke testsessie werd de meetruimte gekalibreerd met behulp van een driedimensionaal kalibratieraam van 2,0 m x 1,5 m x 2,0 m. Alle kalibratiepunten waren zichtbaar in ten minste twee camerabeelden. De vier camera's werden gesynchroniseerd met een LED-signaal dat zichtbaar was in alle camerabeleiden. Driedimensionale coördinaten werden gereconstrueerd met behulp van driedimensionale bewegingsanalyse-software en een direct linear transformation-procedure. De kalibratiekwaliteit werd beoordeeld door de bekende coördinaten van de controlepunten van het kalibratieraam te vergelijken met hun gereconstrueerde coördinaten. De root-mean-square reconstructiefout bedroeg 0,138 cm. De kalibratie werd herhaald wanneer niet alle vereiste controlepunten duidelijk zichtbaar waren of wanneer de reconstructiefout het acceptatiecriterium van het laboratorium overschreed.
Plaatsing en tracking van markers
Eenentwintig reflecterende markers werden bevestigd aan anatomische referentiepunten op elke deelnemer. De markerlocaties omvatten de bovenkant van het hoofd; de linker- en rechteroren; de linker- en rechteracromia; de linker- en rechter spina iliaca anterior superior; de linker- en rechter radiuskoppen; de linker- en rechter processus styloideus van de radius; de distale falangen van de derde vingers; de linker- en rechter bovenbeenschachten (tibiae); de linker- en rechter malleoli laterales; de linker- en rechter calcanei; en de distale falangen van de linker- en rechtervoet. Eén extra lichtgewicht reflecterende marker werd stevig op het oppervlak van de volleybal bevestigd. De bevestiging van de markers werd voor elke poging gecontroleerd om er zeker van te zijn dat deze tijdens de smash gefixeerd bleven. Markers werden handmatig gedigitaliseerd en frame voor frame gevolgd met behulp van driedimensionale bewegingsanalyse-software. Automatische trajecten werden visueel geïnspecteerd en indien nodig handmatig gecorrigeerd. Markeronderbrekingen van maximaal vijf opeenvolgende frames werden gereconstrueerd met behulp van kubische spline-interpolatie. Proeven met langere onderbrekingen of ontbrekende markergegevens bij een cruciaal moment werden uitgesloten en herhaald.
Eventdetectie en technische faseverdeling
Via frame-voor-frame inspectie van de gesynchroniseerde camerabeelden werden vier belangrijke gebeurtenissen geïdentificeerd: (1) het eerste contact van de linkervoet, gedefinieerd als het eerste frame waarin de linkervoet zichtbaar de vloer raakte (Figuur 2A); (2) bilateraal voetcontact, gedefinieerd als het eerste frame waarin beide voeten gelijktijdig in contact waren met de vloer (Figuur 2B); (3) bilaterale afzet, gedefinieerd als het eerste frame waarin beide voeten de vloer volledig hadden verlaten (Figuur 2C); (4) contact met de bal, gedefinieerd als het eerste frame waarin de slaghand de bal zichtbaar raakte en verplaatste (Figuur 2D). De aanloopfase liep van het eerste contact van de linkervoet tot het bilaterale voetcontact. De afzetfase liep van het bilaterale voetcontact tot de bilaterale afzet. De slagfase in de lucht liep van de bilaterale afzet tot het contact met de bal11,12. Alle gebeurtenissen werden door dezelfde beoordelaar geïdentificeerd om de consistentie te waarborgen.
Figuur 2: Belangrijke fasen van de volleybalspike. (A) Initieel contact met de linkervoet. (B) Bilateraal voetcontact. (C) Bilaterale afzet. (D) Contact met de bal. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Gegevensverwerking
De kinematische parameters van de volleyball-smashtechniek die in deze studie zijn geanalyseerd, zijn: de scheidingshoek tussen schouder en heup (Figuur 3A) [de x-as van het coördinatensysteem van de romp is gedefinieerd als de lijn die de linker spina iliaca anterior superior met de rechter spina iliaca anterior superior verbindt, de y-as is gedefinieerd als de voorwaartse richting van de spina iliaca anterior superior, de z-as is gedefinieerd als de lijn die de middelpunten van de twee spinae iliacae anteriores superiores met de middelpunten van de twee acromia op de longitudinale as verbindt, de hoek gevormd door de lokale vector van de linker spina iliaca anterior superior ten opzichte van de rechter spina iliaca anterior superior en de lokale vector van het linker acromion ten opzichte van het rechter acromion, geroteerd ten opzichte van het xy-vlak van het coördinatensysteem]; de schoudergewrichtshoek (Figuur 3B) [de hoek gevormd door het ellebooggewricht, het schoudergewricht en het heupgewricht]; de ellebooggewrichtshoek (Figuur 3B) [de hoek gevormd door het schoudergewricht, het ellebooggewricht en het polsgewricht]; de polsgewrichtshoek (Figuur 3B) [de hoek gevormd door het ellebooggewricht, het polsgewricht en het vingergewricht]; de heupgewrichtshoek (Figuur 3C) [de hoek gevormd door het schoudergewricht, het heupgewricht en het kniegewricht]; de kniegewrichtshoek (Figuur 3C) [de hoek gevormd door het heupgewricht, het kniegewricht en het enkelgewricht]; de enkelgewrichtshoek (Figuur 3C) [de hoek gevormd door het kniegewricht, het enkelgewricht en de tenen]13,14,15,16,17,18,19. De segmentale snelheden van het dijbeen, de kuit en de voet werden berekend op basis van de driedimensionale verplaatsing van het centrum van het betreffende segment tussen opeenvolgende frames. De lineaire snelheid werd verkregen met een numerieke differentiatieprocedure via centrale verschillen en werd uitgedrukt in meters per seconde. De balsnelheid werd berekend uit de resulterende driedimensionale verplaatsing van de balmarker gedeeld door het bemonsteringsinterval van 1/180 s. De piek-balsnelheid werd gedefinieerd als de hoogste resulterende snelheid geregistreerd tijdens de eerste drie frames na het contact tussen hand en bal en werd uitgedrukt in meters per seconde.
Figuur 3: Kinematische parameters van de volleybalspike. (A) Separatiehoek tussen schouder en heup. (B) Gewrichtshoeken van de schouder, elleboog en pols. (C) Gewrichtshoeken van de heup, knie en enkel. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Statistische analyse
Statistische analyses werden uitgevoerd met SPSS. Continue variabelen worden weergegeven als gemiddelden en standaarddeviaties. Independent-samples t-toetsen werden gebruikt om leeftijd, lengte, lichaamsmassa en bodymassindex tussen de groepen bij de nulmeting te vergelijken. De primaire analyse vergeleek de kinematische en prestatievariabelen van de tweede meting tussen de NMES-conditioneringsgroep en de tijd-gematchte controlegroep met behulp van de Mann–Whitney U-toets. De gestandaardiseerde Z-statistiek werd gerapporteerd voor de Mann–Whitney U-vergelijkingen. De effectgrootte werd berekend als r = |Z|/√N, waarbij N de totale steekproefgrootte per vergelijking was (N = 30); waarden van 0,10, 0,30 en 0,50 werden respectievelijk geïnterpreteerd als kleine, matige en grote effecten. De 95% betrouwbaarheidsintervallen voor het gemiddelde verschil (NMES − Controle) werden geschat op basis van de gerapporteerde gemiddelden, SD's en steekproefgroottes met behulp van de Welch-methode. Pearson product-moment correlatiecoëfficiënten werden berekend met de gegevens van de tweede meting van de NMES-conditioneringsgroep om de relaties tussen de kinematische en prestatievariabelen te onderzoeken. De 95% betrouwbaarheidsintervallen voor de correlatiecoëfficiënten werden berekend met behulp van de z-transformatie van Fisher. De Benjamini–Hochberg false-discovery-rate correctie werd afzonderlijk toegepast binnen elke event-familie. Elke aanloop-event-familie bestond uit drie vergelijkingen, terwijl de bilaterale take-off en balcontact event-families elk uit 55 vergelijkingen bestonden. Statistische significantie werd vastgesteld op α = 0,05 (Tabel 2 en Tabel 3).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Tussengroepsverschillen in spike-prestaties en kinematische parameters
Tabel 1 presenteert de verschillen tussen de groepen in de prestaties bij het volleyballen (spike) en de fasespecifieke kinematische parameters bij de tweede beoordeling. Elke groep bestond uit 15 deelnemers. Tijdens de fase van de sprongslag was de balsnelheid op het moment van balcontact significant hoger in de NMES-conditioneringsgroep dan in de controlegroep (11,69 ± 2,14 vs. 9,95 ± 1,4...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
In dit onderzoek werden de acute effecten van een eenmalige, onmiddellijke NMES-interventie op de spikeprestaties van volleybalspelers onderzocht, met de focus op kinematische veranderingen tijdens de aanloop, de afzet en de slagfase in de lucht. De resultaten lieten zien dat wanneer NMES onmiddellijk werd toegepast op de onderste ledematen en belangrijke spiergroepen van de romp, de gewrichtshoeken, de bewegingssnelheid en de balsnelheid van de deelnemers significant verbeterden. Dit toont aan dat NMES de neuromusculair...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs verklaren dat er geen belangenverstrengelingen zijn. Een generatieve kunstmatige intelligentie-tool, ChatGPT (OpenAI), is tijdens de revisie van het manuscript gebruikt om te helpen bij de Engelse redactie, grammaticaal correcties en het verbeteren van de duidelijkheid en leesbaarheid. De AI-tool is niet gebruikt om onderzoeksgegevens te genereren, te manipuleren of te interpreteren; statistische analyses uit te voeren; studieresultaten te produceren; of figuren op te stellen of te wijzigen. Alle door AI ondersteunde tekst is kritisch beoordeeld, geverifieerd en herzien door de auteurs, die de volledige verantwoordelijkheid dragen voor de nauwkeurigheid, integriteit en inhoud van het definitieve manuscript.
Dankbetuigingen
Deze studie werd ondersteund door het Key Project van het Fujian Province Young and Middle-aged Teachers’ Education and Research Project (Science and Technology) (No. JZ240034), de Social Science Foundation of Fujian Province (No. FJ2025T011), het PhD Research Start-up Fund van Jimei University (No. Q202440) en het Ministry of Education Industry–Academia Collaborative Education Project (No. 231104575130151).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Apparaat voor frequentie-gemoduleerde pulstherapie | Fabrikant niet gespecificeerd in de studierecords | Guangzhou, China | ZN-566 |
| Hogesnelheidscamera | Sony Corporation | Tokyo, Japan | PXW-FS7 |
| SPSS | IBM | Armonk, NY, USA | Version 27 for Windows |
| Driedimensionaal bewegingsanalysesysteem | Visol Inc. | Gwangmyeong, Republic of Korea | Kwon3D |
Referenties
- 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.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.