Este estudo examinou os efeitos agudos do condicionamento com estimulação elétrica neuromuscular no desempenho do ataque no voleibol e na cinemática tridimensional em jogadores universitários do sexo masculino. Em comparação com o grupo controle pareado no tempo, o grupo condicionado com NMES apresentou maior velocidade da bola e diferenças específicas por fase nos ângulos articulares dos membros inferiores, velocidades segmentares e ângulo de separação ombro-quadril.
Artigo de investigação
Efeitos Agudos do Priming por Estimulação Elétrica Neuromuscular no Desempenho do Ataque no Voleibol e na Cinemática Tridimensional
* These authors contributed equally
Neste artigo
Resumo
Resumo
O ataque no voleibol é uma habilidade explosiva complexa que exige geração e transferência coordenadas de força entre os membros superiores, tronco e membros inferiores. A estimulação elétrica neuromuscular (EENM) tem sido proposta como uma estratégia de pré-condicionamento para aumentar a ativação neuromuscular; no entanto, seus efeitos agudos sobre a cinemática do ataque no voleibol em fases específicas ainda são pouco claros. Este estudo investigou os efeitos agudos do pré-condicionamento com EENM no desempenho do ataque e na cinemática tridimensional em jogadores universitários do sexo masculino. Trinta participantes foram aleatoriamente alocados em um grupo de condicionamento com EENM (n = 15) ou em um grupo controle (n = 15). Todos os participantes realizaram uma avaliação inicial do ataque e uma segunda avaliação 72 horas depois. Imediatamente antes da segunda avaliação, o grupo com EENM recebeu 30 minutos de estimulação aplicada aos músculos dos membros superiores, incluindo deltoide, bíceps braquial e tríceps braquial; ao oblíquo externo como músculo do core; e ao vasto lateral como músculo do membro inferior. O grupo controle realizou a mesma avaliação com duração equivalente, sem aplicação de EENM. Dados cinemáticos tridimensionais foram coletados utilizando um sistema sincronizado de análise de movimento tridimensional com quatro câmeras. A análise principal comparou o desempenho e as variáveis cinemáticas entre os grupos na segunda avaliação. Em comparação com o grupo controle, o grupo com EENM demonstrou maior velocidade da bola, menores ângulos do joelho e do tornozelo no contato bilateral com o solo, maiores ângulos do quadril, joelho e tornozelo na impulsão bilateral, e maiores velocidades segmentares da coxa, panturrilha e pé. O grupo com EENM também apresentou menor ângulo de separação entre ombro-quadril na impulsão bilateral e no contato com a bola. Esses achados indicam que o pré-condicionamento agudo com EENM aplicado aos músculos dos membros superiores, do core e dos membros inferiores pode influenciar as configurações articulares específicas por fase, as velocidades segmentares dos membros inferiores e a velocidade da bola durante o ataque no voleibol. Assim, a EENM pode ter potencial como uma estratégia de ativação neuromuscular pré-desempenho, embora estudos adicionais utilizando alocação oculta, avaliação cega e análises diretas grupo por tempo sejam necessários.
Introdução
O voleibol é um esporte competitivo que depende fortemente da potência explosiva e da coordenação, e o ataque é um dos meios mais importantes de pontuação1. Esse movimento técnico exige grande capacidade de produção muscular, controle do tempo de movimento e habilidade de controle neuromuscular do atleta2. Um ataque bem-sucedido consiste em três fases principais: a corrida de aproximação, o salto e a fase aérea de contato com a bola. O desempenho eficaz nessas fases depende da produção coordenada de força e da transferência eficiente de energia através dos segmentos da cadeia cinética3. Estudos anteriores demonstraram que a extensão tripla de quadril, joelho e tornozelo, a estabilidade do tronco e os ângulos e velocidades articulares dos membros superiores no momento do contato com a bola são todos fatores importantes que influenciam o desempenho no ataque4.
Durante competições e treinamentos de alta intensidade, os atletas frequentemente sofrem com déficit no estímulo neural e má pré-ativação dos movimentos, o que leva à redução da coordenação da cadeia cinética e à diminuição da força muscular, afetando o desempenho atlético geral5. A EENM é uma tecnologia não invasiva de ativação neural que aborda esse problema e tem atraído grande atenção na ciência do esporte nos últimos anos6. Estudos demonstraram que a EENM pode estimular grupos musculares-alvo por meio de uma corrente elétrica externa e aumentar a excitabilidade dos neurônios motores espinais e a eficiência de recrutamento das fibras musculares rápidas, melhorando assim a produção de força muscular e o desempenho do controle motor7,8. Embora a EENM seja amplamente utilizada em estratégias de treinamento de longo prazo, como reabilitação e aumento da força muscular, sua aplicação única e imediata no campo do esporte competitivo ainda não foi plenamente testada9. Embora esportes como o voleibol dependam fortemente de precisão no tempo e de movimentos integrados, investigações baseadas em pesquisas empíricas sobre o impacto da EENM nas três fases do ataque (aproximação, impulsão e golpe no ar), com base em indicadores cinemáticos, são raras10. O salto para o ataque no voleibol caracteriza-se por um ciclo rápido de alongamento-encurtamento. Durante a aproximação final e o contato bilateral dos pés, os músculos dos membros inferiores sofrem uma carga excêntrica enquanto as articulações do quadril, joelho e tornozelo flexionam. Isso é seguido imediatamente por uma ação concêntrica rápida e pela extensão tripla coordenada durante a impulsão. A transição eficaz entre essas ações excêntrica e concêntrica contribui para a produção do impulso vertical e o desempenho na impulsão durante o ataque.
Pesquisas anteriores sobre EMS no esporte concentraram-se principalmente na reabilitação, no fortalecimento muscular isolado ou no desempenho neuromuscular geral, enquanto sua aplicação imediata a habilidades complexas específicas do esporte permanece menos claramente compreendida. Além disso, estudos biomecânicos existentes sobre voleibol caracterizaram principalmente a técnica do ataque, o movimento articular ou os padrões de balanço dos braços, sem examinar diretamente os efeitos agudos do condicionamento com EMS multirregional. Portanto, o presente estudo investigou se uma única sessão de EMS aplicada aos músculos dos membros superiores, do tronco e dos membros inferiores estava associada a diferenças no desempenho do ataque no voleibol e na cinemática tridimensional específica por fase. A contribuição metodológica deste estudo reside na análise sincronizada do movimento dos segmentos corporais e da velocidade da bola durante as fases de corrida de aproximação, contato bilateral dos pés com o solo, impulsão e contato aéreo com a bola, dentro de um delineamento controlado randomizado e pareado temporalmente. Essa abordagem amplia a análise cinemática convencional do voleibol ao associar uma intervenção aguda de condicionamento neuromuscular às características do movimento em toda a sequência completa do ataque.
Protocolo
Participantes e critérios de elegibilidade
O protocolo do estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética Acadêmica da Universidade Jimei (Número de Aprovação: JD02RS02406) e foi conduzido de acordo com a Declaração de Helsinque. Antes da inscrição, todos os participantes receberam uma explicação detalhada sobre o objetivo do estudo, os procedimentos experimentais, os riscos potenciais e seu direito de se retirar do estudo a qualquer momento, sem penalidade. O consentimento informado por escrito foi obtido de todos os participantes antes da realização de quaisquer procedimentos relacionados ao estudo. Trinta estudantes universitários do sexo masculino, saudáveis e com experiência em treinamento de voleibol, foram recrutados a partir de cursos eletivos de voleibol em uma universidade comum, por meio de anúncios nos cursos. Os candidatos potenciais preencheram um questionário sobre histórico de saúde e lesões antes da inscrição. Os participantes eram elegíveis se: (1) fossem estudantes universitários do sexo masculino; (2) tivessem concluído treinamento formal em voleibol; (3) demonstrassem proficiência estável na técnica de ataque (smash) no voleibol; (4) tivessem experiência prévia em competições ou em práticas organizadas de voleibol; e (5) fossem capazes de realizar os procedimentos de teste com segurança. Os participantes foram excluídos se apresentassem dor ou lesão musculoesquelética atual que pudesse afetar o desempenho no ataque, histórico de cirurgia recente envolvendo membros superiores, membros inferiores ou tronco, distúrbio neurológico ou cardiovascular, ou qualquer contraindicação à estimulação neuromuscular elétrica (NMES). A idade média, altura e massa corporal dos participantes foram, respectivamente, 20,2 ± 1,15 anos, 182,1 ± 3,17 cm e 70,6 ± 8,34 kg. Os detalhes dos equipamentos e materiais utilizados neste estudo, incluindo fabricantes e modelos ou números de catálogo, estão apresentados na Tabela de Materiais.
Randomização, ocultação de alocação e mascaramento
Após a conclusão da avaliação inicial, os participantes elegíveis foram aleatoriamente alocados na proporção de 1:1 para o grupo de condicionamento com NMES ou para o grupo controle, utilizando um procedimento simples de sorteio. Trinta cartões idênticos dobrados, sendo 15 marcados como “NMES” e 15 como “Controle”, foram colocados em um recipiente opaco e retirados individualmente pelos participantes. Nenhum procedimento formal de ocultação de alocação foi utilizado, pois os rótulos dos grupos tornavam-se visíveis imediatamente após a retirada de cada cartão. Como a intervenção com NMES era facilmente identificável, os participantes e a equipe que administrava a intervenção não puderam ser cegos quanto à alocação dos grupos. Os avaliadores responsáveis pela captura de movimento, rastreamento de marcadores e avaliação dos desfechos também não foram cegos quanto à condição da intervenção. A ausência de ocultação de alocação e de cegamento dos avaliadores foi reconhecida como uma limitação metodológica. Os participantes foram alocados para o grupo de condicionamento com NMES (n = 15) ou para o grupo controle (n = 15). Testes t para amostras independentes não revelaram diferenças significativas entre os grupos quanto à idade, altura, massa corporal ou índice de massa corporal na linha de base (todos p > 0,05).
Desenho experimental
Este estudo utilizou um delineamento controlado randomizado, paralelo, com duas avaliações. Todos os participantes realizaram uma avaliação inicial de referência e uma segunda avaliação 72 h depois. Durante o intervalo de 72 h, os participantes foram orientados a evitar treinamentos organizados, exercícios intensos e outras atividades físicas de alta intensidade. Imediatamente antes da segunda avaliação, os participantes do grupo de condicionamento com NMES receberam uma intervenção de NMES de 30 min. Os participantes do grupo controle não receberam nenhuma intervenção com NMES e realizaram a mesma segunda avaliação em tempo correspondente. Os valores relatados na Tabela 1 foram obtidos durante a segunda avaliação. Portanto, os valores do grupo NMES representam medições obtidas imediatamente após a NMES, enquanto os valores do grupo controle representam medições obtidas durante a segunda avaliação sem NMES. A Tabela 1 não apresenta valores basais nem escores de mudança pré-pós.
Configuração experimental e equipamento
Os testes foram realizados em uma quadra de vôlei de salão. O equipamento incluiu luzes sinalizadoras LED sincronizadas, um sistema tridimensional de análise de movimento, um quadro de calibração tridimensional medindo 2,0 m x 1,5 m x 2,0 m (Figura 1A), quatro câmeras de alta velocidade, cinco dispositivos de terapia por pulso modulado em frequência (Figura 1B) e bolas de vôlei padrão. As quatro câmeras foram posicionadas ao redor do volume de captura calibrado, próximo à zona de ataque na posição 4. Os vídeos foram gravados com resolução de 1920 x 1080 pixels, frequência de amostragem de 180 Hz e velocidade do obturador de 1/1000 s. O eixo global x representou a direção mediolateral, o eixo y representou a direção do movimento de ataque e o eixo z representou a direção vertical. Antes dos testes, os participantes realizaram um aquecimento padronizado de 20 minutos, composto por corrida leve, alongamento dinâmico dos membros inferiores e superiores, passes em dupla, levantamentos, movimentos defensivos e prática de ataque submáxima.
Figura 1: Configuração experimental para testes de ataque no vôlei. (A) Estrutura de calibração tridimensional (2,0 m × 1,5 m × 2,0 m). (B) Disposição de quatro câmeras para captura de movimento tridimensional. Clique aqui para visualizar uma versão maior desta figura.
Padronização de ensaios de spike
Uma posição inicial marcada foi estabelecida a 3 m atrás da área de decolagem na posição 4. O mesmo levantador experiente realizou todos os levantamentos durante as duas avaliações e permaneceu na posição 3. Instruiu-se o levantador a lançar a bola com altura e posição consistentes acima da rede, de modo que cada participante pudesse utilizar a mesma aproximação e técnica de ataque. Uma área-alvo de 3 m x 3 m foi demarcada na quadra adversária. Um ensaio válido foi definido como aquele em que: (1) o participante partiu da posição inicial marcada; (2) a sequência prescrita de aproximação, decolagem bilateral e golpe aéreo foi completada; (3) a bola foi tocada corretamente; (4) a bola caiu dentro da área-alvo pré-definida; e (5) os marcadores anatômicos e da bola permaneceram visíveis durante o período de análise relevante. Cada participante realizou duas tentativas de familiarização, seguidas por tentativas registradas até que três ensaios válidos fossem obtidos. Um intervalo de descanso passivo de 60 s foi concedido entre as tentativas.
Um ensaio foi considerado inválido se o conjunto fosse inadequado, se o participante alterasse a abordagem prescrita, se não conseguisse atingir a bola de forma limpa, se a bola aterrissasse fora da área-alvo predefinida ou se a visibilidade dos marcadores fosse insuficiente. Os ensaios inválidos foram excluídos e repetidos até que três ensaios válidos fossem registrados. Entre os três ensaios válidos, o ensaio com melhor desempenho foi selecionado para análise cinemática e de desempenho. O mesmo procedimento de seleção de ensaios foi aplicado a ambos os grupos e em ambas as avaliações.
Intervenção com NMES e grupos musculares estimulados
A intervenção com NMES foi administrada por 30 min utilizando cinco dispositivos de terapia por pulsos modulados em frequência. O NMES foi aplicado nos músculos dos membros superiores, do tronco e dos membros inferiores. Os músculos estimulados nos membros superiores foram o deltoide, o bíceps braquial e o tríceps braquial. O músculo do tronco estimulado foi o oblíquo externo, e o músculo do membro inferior estimulado foi o vasto lateral. Eletrodos autoadesivos foram posicionados sobre os ventres musculares de acordo com pontos de referência anatômicos e as instruções do fabricante do equipamento. A intensidade da estimulação foi aumentada gradualmente até que uma contração muscular claramente visível fosse produzida, sem causar dor ou desconforto intolerável. Os valores médios registrados de saída foram 35,73 W para o deltoide, 35,21 W para o bíceps braquial, 34,36 W para o tríceps braquial, 33,85 W para o oblíquo externo e 37,09 W para o vasto lateral. Imediatamente após a conclusão da intervenção com NMES, os participantes iniciaram a segunda avaliação de desempenho. Os participantes do grupo controle realizaram os mesmos procedimentos de teste sem receber estimulação elétrica.
Parâmetros de estimulação
O dispositivo de terapia por pulso modulado em frequência foi operado com uma frequência de pulso fixa de 1000 Hz para todos os participantes. A intensidade da estimulação foi o único parâmetro de saída específico por participante e foi aumentada gradualmente até que uma contração muscular claramente visível fosse produzida, sem dor ou desconforto intolerável. Os registros do estudo disponíveis não continham configurações independentes para a forma de onda do pulso, largura do pulso, ciclo de trabalho, ciclo de contração/repouso ou tempos de rampa de subida/descida. Esses parâmetros não puderam ser recuperados retrospectivamente; portanto, são relatados como indisponíveis, e não como estimados.
Contraindicações e monitoramento da segurança da NMES
Antes da inscrição, os participantes foram triados quanto a contraindicações para a EENM por meio de um questionário sobre histórico de saúde e confirmação verbal pela equipe de pesquisa. Os participantes foram excluídos caso tivessem dispositivo eletrônico implantado ou marcapasso cardíaco, epilepsia, doença cardiovascular clinicamente diagnosticada, sensação cutânea prejudicada, feridas abertas, infecção ou irritação na pele no local do eletrodo, lesão músculo-esquelética aguda ou reação adversa prévia à estimulação elétrica. Antes da colocação dos eletrodos, a pele sobre cada músculo-alvo foi inspecionada em busca de feridas, irritação, infecção ou outras anormalidades. Durante a estimulação, os participantes foram monitorados continuamente e orientados a relatar dor, tontura, cãibras musculares excessivas, irritação cutânea, contrações musculares anormais ou quaisquer outros sintomas inesperados. A intensidade da estimulação foi reduzida caso ocorresse desconforto excessivo. A intervenção foi interrompida se um participante apresentasse dor intolerável, tontura, irritação cutânea persistente, contrações musculares anormais ou qualquer outra resposta potencialmente insegura. Qualquer resposta adversa e a ação tomada pela equipe de pesquisa foram documentadas.
Captura de movimento e calibração
Antes de cada sessão de teste, o espaço de medição foi calibrado utilizando um quadro de calibração tridimensional com dimensões de 2,0 m x 1,5 m x 2,0 m. Todos os pontos de calibração eram visíveis em pelo menos duas vistas das câmeras. As quatro câmeras foram sincronizadas por meio de um sinal de LED visível em todas as gravações das câmeras. As coordenadas tridimensionais foram reconstruídas utilizando um software de análise de movimento tridimensional e um procedimento de transformação linear direta. A qualidade da calibração foi avaliada comparando as coordenadas conhecidas dos pontos de controle do quadro de calibração com suas coordenadas reconstruídas. O erro quadrático médio de reconstrução foi de 0,138 cm. A calibração foi repetida quando todos os pontos de controle necessários não estavam claramente visíveis ou quando o erro de reconstrução excedia o critério de aceitação do laboratório.
Colocação e rastreamento de marcadores
Vinte e um marcadores reflexivos foram fixados em pontos anatômicos de cada participante. Os locais dos marcadores incluíram o topo da cabeça; orelhas esquerda e direita; acrômios esquerdo e direito; espinhas ilíacas anterossuperiores esquerda e direita; cabeças radiais esquerda e direita; processos estiloides radiais esquerdo e direito; falanges distais dos terceiros dedos; tíbias superiores esquerda e direita; maléolos laterais esquerdo e direito; calcâneos esquerdo e direito; e falanges distais dos pés esquerdo e direito. Um marcador reflexivo adicional, leve, foi fixado firmemente à superfície da bola de vôlei. A fixação dos marcadores foi verificada antes de cada tentativa para garantir que permanecessem imóveis durante o ataque. Os marcadores foram digitalizados manualmente e rastreados quadro a quadro utilizando um software tridimensional de análise de movimento. As trajetórias automáticas foram inspecionadas visualmente e corrigidas manualmente quando necessário. Lacunas de marcadores com até cinco quadros consecutivos foram reconstruídas utilizando interpolação por spline cúbica. Ensaios com lacunas mais longas ou dados de marcadores ausentes em eventos-chave foram excluídos e repetidos.
Detecção de eventos e divisão por fases técnicas
Quatro eventos principais foram identificados por meio da inspeção quadro a quadro das gravações sincronizadas das câmeras: (1) contato inicial do pé esquerdo, definido como o primeiro quadro em que o pé esquerdo entrou visivelmente em contato com o solo (Figura 2A); (2) contato bilateral dos pés, definido como o primeiro quadro em que ambos os pés estiveram simultaneamente em contato com o solo (Figura 2B); (3) impulsão bilateral, definido como o primeiro quadro em que ambos os pés deixaram completamente o solo (Figura 2C); (4) contato com a bola, definido como o primeiro quadro em que a mão de golpe visivelmente entrou em contato com a bola e a deslocou (Figura 2D). A fase de corrida de aproximação estendeu-se do contato inicial do pé esquerdo até o contato bilateral dos pés. A fase de impulsão estendeu-se do contato bilateral dos pés até a impulsão bilateral. A fase aérea de golpe estendeu-se da impulsão bilateral até o contato com a bola11,12. Todos os eventos foram identificados pelo mesmo avaliador para manter a consistência.
Figura 2: Principais eventos do ataque no voleibol. (A) Contato inicial com o pé esquerdo. (B) Contato com ambos os pés. (C) Impulso com ambos os pés. (D) Contato com a bola. Clique aqui para visualizar uma versão maior desta figura.
Processamento de dados
Os parâmetros cinemáticos da técnica de ataque no voleibol analisados neste estudo são: ângulo de separação entre ombro e quadril (Figura 3A) [o eixo x do sistema de coordenadas do tronco é definido como a linha que conecta a espinha ilíaca ântero-superior esquerda à espinha ilíaca ântero-superior direita, o eixo y é definido como a direção anterior da espinha ilíaca ântero-superior, o eixo z é definido como a linha que conecta os pontos médios das duas espinhas ilíacas ântero-superiores aos pontos médios dos dois acrômios sobre o eixo longitudinal, o ângulo formado pelo vetor local da espinha ilíaca ântero-superior esquerda em relação à espinha ilíaca ântero-superior direita e pelo vetor local do acrômio esquerdo em relação ao acrômio direito, rotacionado em relação ao plano xy do sistema de coordenadas]; ângulo da articulação do ombro (Figura 3B) [o ângulo formado pela articulação do cotovelo, articulação do ombro e articulação do quadril]; ângulo da articulação do cotovelo (Figura 3B) [o ângulo formado pela articulação do ombro, articulação do cotovelo e articulação do punho]; ângulo da articulação do punho (Figura 3B) [o ângulo formado pela articulação do cotovelo, articulação do punho e articulação dos dedos]; ângulo da articulação do quadril (Figura 3C) [o ângulo formado pela articulação do ombro, articulação do quadril e articulação do joelho]; ângulo da articulação do joelho (Figura 3C) [o ângulo formado pela articulação do quadril, articulação do joelho e articulação do tornozelo]; ângulo da articulação do tornozelo (Figura 3C) [o ângulo formado pela articulação do joelho, articulação do tornozelo e dedos]13,14,15,16,17,18,19. As velocidades segmentares da coxa, da perna e do pé foram calculadas a partir do deslocamento tridimensional do centro correspondente do segmento entre quadros consecutivos. A velocidade linear foi obtida por meio de um procedimento numérico de diferenciação por diferença central e foi expressa em metros por segundo. A velocidade da bola foi calculada a partir do deslocamento tridimensional resultante do marcador da bola dividido pelo intervalo de amostragem de 1/180 s. A velocidade máxima da bola foi definida como a maior velocidade resultante registrada durante os três primeiros quadros após o contato entre a mão e a bola e foi expressa em metros por segundo.
Figura 3: Parâmetros cinemáticos do ataque no voleibol. (A) Ângulo de separação entre ombro e quadril. (B) Ângulos articulares dos segmentos ombro, cotovelo e punho. (C) Ângulos articulares dos segmentos quadril, joelho e tornozelo. Clique aqui para visualizar uma versão maior desta figura.
Análise estatística
As análises estatísticas foram realizadas utilizando o SPSS. As variáveis contínuas são apresentadas como médias e desvios padrão. Testes t para amostras independentes foram utilizados para comparar idade, altura, massa corporal e índice de massa corporal entre os grupos na linha de base. A análise principal comparou as variáveis cinemáticas e de desempenho da segunda avaliação entre o grupo de condicionamento com NMES e o grupo controle pareado por tempo, utilizando o teste de Mann–Whitney U. A estatística padronizada Z foi relatada para as comparações de Mann–Whitney U. O tamanho do efeito foi calculado como r = |Z|/√N, em que N foi o tamanho total da amostra para cada comparação (N = 30); valores de 0,10, 0,30 e 0,50 foram interpretados como efeitos pequeno, moderado e grande, respectivamente. Os intervalos de confiança de 95% para a diferença média (NMES − Controle) foram estimados a partir das médias, desvios padrão e tamanhos amostrais informados, utilizando o método de Welch. Os coeficientes de correlação produto-momento de Pearson foram calculados utilizando os dados da segunda avaliação do grupo de condicionamento com NMES para examinar as relações entre as variáveis cinemáticas e de desempenho. Os intervalos de confiança de 95% para os coeficientes de correlação foram calculados utilizando a transformação z de Fisher. A correção da taxa de falsa descoberta de Benjamini–Hochberg foi aplicada separadamente dentro de cada família de eventos. Cada família de eventos de corrida de aproximação compreendeu três comparações, enquanto as famílias de eventos de salto bilateral e contato com a bola compreenderam 55 comparações cada. A significância estatística foi estabelecida em α = 0,05 (Tabela 2 e Tabela 3).
Resultados
Diferenças entre grupos no desempenho do saque e em parâmetros cinemáticos
Tabela 1 apresenta as diferenças entre os grupos no desempenho do ataque no voleibol e nos parâmetros cinemáticos específicos por fase na segunda avaliação. Cada grupo incluiu 15 participantes. Durante a fase aérea do golpe, a velocidade da bola no momento do contato foi significativamente maior no grupo com condicionamento por NMES do que no grupo controle (11,69 ± 2,14 vs. 9,95 ± 1,48 m/s; Z = −2,344, p = 0,019).
No contato inicial do pé esquerdo durante a fase de corrida de aproximação, não foram observadas diferenças significativas entre os grupos quanto ao ângulo do quadril (139,31 ± 13,30° vs. 144,30 ± 14,28°; Z = −0,850, p = 0,395), ângulo do joelho (128,30 ± 20,94° vs. 141,40 ± 16,34°; Z = −1,846, p = 0,065) ou ângulo do tornozelo (83,20 ± 14,67° vs. 85,00 ± 20,52°; Z = −0,436, p = 0,663).
No contato bilateral dos pés durante a fase de corrida de aproximação, o grupo condicionado com estimulação elétrica neuromuscular (NMES) apresentou um ângulo do joelho significativamente menor do que o grupo controle (107,78 ± 13,38° vs. 117,59 ± 14,66°; Z = −2,095, p = 0,036). O ângulo do tornozelo também foi significativamente menor no grupo condicionado com NMES (106,45 ± 14,50° vs. 118,91 ± 12,34°; Z = −2,510, p = 0,012). Não foi encontrada diferença significativa no ângulo do quadril entre os grupos (130,15 ± 13,79° vs. 132,04 ± 11,52°; Z = −0,560, p = 0,575).
No decolagem bilateral, o ângulo de separação entre ombro e quadril foi significativamente menor no grupo com condicionamento por NMES do que no grupo controle (9,75 ± 6,65° vs. 17,98 ± 10,19°; Z = −2,121, p = 0,034). O grupo com condicionamento por NMES também apresentou ângulos significativamente maiores do quadril (158,95 ± 6,57° vs. 153,09 ± 7,47°; Z = −2,033, p = 0,042), do joelho (172,15 ± 5,59° vs. 162,96 ± 24,43°; Z = −2,738, p = 0,006) e do tornozelo (149,32 ± 8,63° vs. 132,20 ± 24,43°; Z = −2,530, p = 0,011).
As velocidades segmentares dos membros inferiores na decolagem bilateral também foram significativamente maiores no grupo com condicionamento por NMES. A velocidade da coxa foi de 4,01 ± 0,41 m/s no grupo com condicionamento por NMES e de 3,70 ± 0,32 m/s no grupo controle (Z = −2,385, p = 0,017). A velocidade da panturrilha foi de 3,93 ± 0,50 m/s e 3,51 ± 0,43 m/s, respectivamente (Z = −2,344, p = 0,019), enquanto a velocidade do pé foi de 3,91 ± 0,83 m/s e 3,26 ± 0,98 m/s, respectivamente (Z = −2,344, p = 0,019).
Nenhuma diferença significativa entre os grupos foi observada na fase de decolagem bilateral quanto ao ângulo do ombro (99,42 ± 21,85° vs. 101,02 ± 23,87°; Z = −0,306, p = 0,760), ângulo do cotovelo (72,54 ± 20,70° vs. 71,46 ± 18,14°; Z = −0,175, p = 0,861) ou ângulo do punho (145,44 ± 27,50° vs. 156,19 ± 14,40°; Z = −0,829, p = 0,407).
No momento do contato com a bola durante a fase de ataque aéreo, o ângulo de separação entre o ombro e o quadril foi significativamente menor no grupo com condicionamento por NMES do que no grupo controle (2,56 ± 4,01° vs. 7,49 ± 6,34°; Z = −2,421, p = 0,014).
Nenhuma diferença significativa entre os grupos foi observada no momento do contato com a bola quanto ao ângulo do ombro (141,04 ± 16,85° vs. 138,54 ± 13,55°; Z = −0,786, p = 0,432), ângulo do cotovelo (149,22 ± 9,00° vs. 141,75 ± 10,56°; Z = −1,615, p = 0,106), ângulo do punho (154,23 ± 19,27° vs. 155,69 ± 8,97°; Z = −0,567, p = 0,570), ângulo do quadril (156,16 ± 9,67° vs. 159,69 ± 11,54°; Z = −1,099, p = 0,272), ângulo do joelho (156,15 ± 17,41° vs. 157,69 ± 17,53°; Z = −0,187, p = 0,852) ou ângulo do tornozelo (120,22 ± 32,46° vs. 132,09 ± 12,62°; Z = −0,477, p = 0,633).
Da mesma forma, nenhuma diferença significativa entre os grupos foi encontrada no momento do contato com a bola em relação à velocidade da coxa (1,55 ± 0,48 vs. 1,57 ± 0,33 m/s; Z = −0,820, p = 0,412), velocidade da panturrilha (2,52 ± 0,76 vs. 2,32 ± 0,82 m/s; Z = −0,850, p = 0,395) ou velocidade do pé (3,10 ± 1,28 vs. 2,58 ± 1,35 m/s; Z = −1,182, p = 0,237).
No geral, em comparação com o grupo controle, o grupo condicionado com estimulação elétrica neuromuscular demonstrou maior velocidade da bola, menores ângulos do joelho e do tornozelo no contato com os dois pés, maiores ângulos articulares e velocidades segmentares dos membros inferiores na impulsão com os dois pés e menor ângulo de separação entre ombro e quadril tanto na impulsão com os dois pés quanto no contato com a bola.
Tabela 1: Variáveis cinemáticas de desempenho e específicas de fase na segunda avaliação. Os valores são apresentados como média ± DP. Os ângulos articulares e de separação entre ombro e quadril são indicados em graus (°); as velocidades da bola e dos segmentos são indicadas em metros por segundo (m/s). Os ICs de 95% representam a diferença média (NMES − Controle). Abreviaturas: IC = intervalo de confiança; NMES = estimulação elétrica neuromuscular; DP = desvio padrão. Clique aqui para visualizar uma versão maior desta figura.
Correlações durante a fase de preparação
Os resultados mostraram que o ângulo da articulação do quadril e o ângulo da articulação do tornozelo foram significativamente negativamente correlacionados quando o pé esquerdo tocou o solo durante a fase de aproximação (r = −0.575, p = 0.025) (Tabela 2).
Os resultados mostraram que, no momento do contato do pé durante a fase de corrida de aproximação, o ângulo da articulação do joelho foi significativamente positivamente correlacionado com o ângulo da articulação do quadril (r = 0,590, p = 0,020), e o ângulo da articulação do joelho foi significativamente positivamente correlacionado com o ângulo da articulação do tornozelo (r = 0,935, p < 0,001) (Tabela 2).
Tabela 2: Correlações entre os ângulos das articulações da perna durante a fase de corrida de aproximação. O tamanho do efeito é representado pelo coeficiente de correlação momento-produto de Pearson (r). Abreviações: CI = intervalo de confiança; FDR = taxa de falsas descobertas; NMES = estimulação elétrica neuromuscular. Clique aqui para visualizar uma versão maior desta figura.
Correlações no decolagem bilateral
Na decolagem bilateral, a velocidade da bola apresentou correlação negativa significativa com o ângulo do cotovelo (r = −0,516, p = 0,049) e correlação positiva significativa com o ângulo de separação entre ombro e quadril (r = 0,619, p = 0,024). O ângulo do joelho apresentou correlação positiva significativa com o ângulo do tornozelo (r = 0,613, p = 0,015) e correlação negativa significativa com a velocidade do pé (r = −0,515, p = 0,049). A velocidade da coxa apresentou correlação negativa significativa tanto com o ângulo do cotovelo (r = −0,518, p = 0,048) quanto com o ângulo do punho (r = −0,518, p = 0,048). A velocidade da panturrilha apresentou forte correlação positiva com a velocidade do pé (r = 0,854, p < 0,001). Além disso, o ângulo do cotovelo apresentou correlação positiva significativa com o ângulo do punho (r = 0,585, p = 0,022) (Tabela 3).
No momento do contato com a bola durante a fase de ataque aéreo, o ângulo do quadril apresentou correlação significativamente positiva com a velocidade do pé (r = 0,571, p = 0,026). O ângulo do tornozelo apresentou correlação significativamente positiva com o ângulo do punho (r = 0,575, p = 0,025) e correlação significativamente negativa com o ângulo de separação entre ombro e quadril (r = −0,539, p = 0,038). A velocidade da coxa apresentou forte correlação positiva com a velocidade da panturrilha (r = 0,845, p < 0,001) e correlação significativamente positiva com o ângulo da articulação do ombro (r = 0,567, p = 0,027).
A velocidade da panturrilha apresentou correlação positiva significativa com a velocidade do pé (r = 0,624, p = 0,013), o ângulo da articulação do ombro (r = 0,518, p = 0,048) e o ângulo de separação entre ombro e quadril (r = 0,621, p = 0,014). O ângulo da articulação do ombro apresentou correlação positiva significativa com o ângulo do cotovelo (r = 0,597, p = 0,019), enquanto o ângulo do cotovelo apresentou correlação positiva significativa com o ângulo de separação entre ombro e quadril (r = 0,630, p = 0,012) (Tabela 3).
Tabela 3: Correlações entre as variáveis de desempenho no saque e variáveis cinemáticas no momento da impulsão e do contato com a bola. O tamanho do efeito é representado pelo coeficiente de correlação produto-momento de Pearson (r). Os ângulos articulares e os ângulos de separação entre ombro e quadril são apresentados em graus (°); as velocidades da bola e dos segmentos são apresentadas em metros por segundo (m/s). Abreviaturas: CI = intervalo de confiança; FDR = taxa de erro de descoberta falsa; NMES = estimulação elétrica neuromuscular. Clique aqui para visualizar uma versão maior desta figura.
DISPONIBILIDADE DE DADOS:
Os dados cinemáticos e de desempenho em nível individual dos participantes, com identificação removida, que sustentam os achados deste estudo, estão disponíveis publicamente no repositório Zenodo sob o DOI: 10.5281/zenodo.21876465. O conjunto de dados contém os valores individuais dos participantes do melhor ensaio válido selecionado nos eventos pré-definidos de ataque no voleibol, que foram utilizados nas análises estatísticas relatadas neste artigo.
Discussão
O estudo investigou os efeitos agudos de uma única intervenção imediata de NMES no desempenho de ataque em jogadores de voleibol, com foco nas alterações cinemáticas durante as fases de corrida de aproximação, impulsão e golpe aéreo. Os resultados mostraram que, quando o NMES foi aplicado imediatamente nos membros inferiores e nos principais grupos musculares do tronco, os ângulos articulares, a velocidade de movimento e a velocidade da bola dos participantes foram significativamente melhorados. Isso indica que o NMES pode melhorar imediatamente a coordenação neuromuscular e a eficiência da produção do movimento, auxiliando substancialmente movimentos esportivos técnicos que exigem potência explosiva (como o ataque).
Os resultados indicaram ainda que os ângulos do joelho e do tornozelo do grupo experimental foram significativamente menores do que os do grupo controle no momento em que ambos os pés tocaram o solo. Isso significava que seus membros inferiores apresentavam um maior grau de flexão, o que favorece o armazenamento de energia elástica antes de deixar o solo e constitui um mecanismo-chave no ciclo de alongamento-encurtamento (SSC)20,21. Estudos anteriores demonstraram que a NMES pode aumentar a excitabilidade dos neurônios motores espinais e recrutar mais fibras musculares de contração rápida, o que reforça ainda mais a observação de uma postura aprimorada de preparação do movimento neste estudo22,23,24. Além disso, o presente estudo encontrou uma alta correlação positiva entre os ângulos do joelho e do tornozelo (r = 0,935, p < 0,001). Isso reflete que a NMES melhora a coordenação articular e favorece a estabilidade e a eficiência na transmissão da energia cinética dos membros inferiores, bem como o princípio da estabilidade coordenada na cadeia cinética25,26. Assim, a NMES melhora a qualidade geral do movimento ao aprimorar o sincronismo articular e a coordenação entre os grupos musculares27.
Durante a fase de impulsão, o grupo experimental apresentou ângulos de extensão significativamente maiores nas articulações do quadril, joelho e tornozelo em comparação com o grupo controle, e as velocidades da coxa, panturrilha e pé foram todas aprimoradas (p < 0,05). Isso indica um padrão de tríplice extensão mais completo e potente, que é a base para uma forte propulsão vertical28,29. Uma possível razão para isso é que a EEMN aumenta a taxa de desenvolvimento da força (RFD), melhorando assim a ativação do córtex cerebral e a eficiência das sinapses30,31. O estudo também observou que a velocidade da bola apresentou correlação negativa com o ângulo do cotovelo (r = −0,516, p = 0,049). Isso significa que, se os membros superiores forem flexionados muito cedo ou se o ângulo estiver incorreto durante o movimento do braço, isso pode levar a uma transferência incompleta de energia cinética e afetar a eficiência do golpe32,33. Esse achado está de acordo com pesquisas anteriores sobre a relação entre o momento da força dos segmentos corporais e a eficiência do golpe e indica que a EEMN pode otimizar o desempenho atlético por meio do fortalecimento da ativação neuromuscular e da coordenação temporal34,35.
Na fase aérea do golpe, o grupo experimental apresentou um ângulo de separação entre ombro e quadril significativamente menor do que o grupo controle (Z = −2,421, p = 0,014). Isso reflete uma maior estabilidade do tronco e capacidade de controle do core durante o voo, o que ajuda a estabilizar a trajetória do movimento do membro superior, reduzir a perda de energia durante o movimento e, consequentemente, melhorar a precisão e eficiência do golpe36,37. Além disso, a correlação significativa entre a velocidade da coxa e da panturrilha no grupo experimental (r = 0,845) e entre a velocidade da panturrilha e do pé (r = 0,624) comprova que as ações coordenadas entre os segmentos da cadeia cinética são otimizadas em tempo real. Esse modo de transmissão ascendente da energia cinética é crucial para a ação de golpear38,39. A promoção imediata da entrada proprioceptiva e dos padrões de movimento pela estimulação neuromuscular elétrica (NMES) é um possível mecanismo explicativo para esse fenômeno40.
Os resultados atuais mostraram que, na segunda avaliação, o grupo condicionado com NMES demonstrou maior velocidade da bola, menores ângulos do joelho e do tornozelo no contato bilateral dos pés, maiores ângulos do quadril, joelho e tornozelo e maiores velocidades segmentares dos membros inferiores na impulsão bilateral, além de menor ângulo de separação entre ombro e quadril na impulsão bilateral e no contato com a bola, em comparação com o grupo controle. Esses achados indicam que o condicionamento agudo com NMES aplicado aos músculos dos membros superiores, do tronco e dos membros inferiores esteve associado a diferenças específicas das fases da cinemática do ataque no voleibol e da velocidade da bola. No entanto, o presente estudo não mediu diretamente a ativação muscular, a produção de força, o risco de lesão, a adaptação ao treinamento a longo prazo ou o desempenho em partidas competitivas. Portanto, as diferenças cinemáticas observadas não devem ser interpretadas como evidência de que a NMES previne lesões ou melhora amplamente o desempenho atlético ou competitivo. Além disso, como a análise principal comparou os dois grupos na segunda avaliação, os achados devem ser interpretados como diferenças entre grupos, e não como melhorias definitivas dentro dos participantes causadas pela NMES. Estudos futuros devem incluir medidas diretas de ativação muscular e cinética, alocação oculta, avaliação cega dos desfechos, amostras maiores e análises grupo-por-tempo para esclarecer os efeitos agudos e de longo prazo da NMES no desempenho específico do voleibol. Assim, os achados atuais devem ser interpretados como específicos a jogadores universitários do sexo masculino treinados e não devem ser generalizados para atletas do sexo feminino ou atletas com experiência competitiva substancialmente diferente sem evidências adicionais.
Na segunda avaliação, o grupo com condicionamento por NMES demonstrou maior velocidade da bola e diferenças específicas por fase nos ângulos articulares, separação ombro-quadril e velocidades segmentares dos membros inferiores em comparação com o grupo controle. Esses achados sugerem que uma única sessão de condicionamento de 30 min com NMES pode estar associada a alterações agudas na cinemática do ataque no voleibol e na velocidade da bola. Os resultados não devem ser generalizados para prevenção de lesões, adaptações de longo prazo ou benefícios mais amplos no desempenho competitivo, já que esses desfechos não foram medidos no presente estudo.
Divulgações
Os autores declaram não haver conflitos de interesse. Uma ferramenta de inteligência artificial generativa, o ChatGPT (OpenAI), foi utilizada durante a revisão do manuscrito para auxiliar na edição em língua inglesa, correção gramatical e melhoria da clareza e legibilidade. A ferramenta de IA não foi usada para gerar, manipular ou interpretar os dados de pesquisa; realizar as análises estatísticas; produzir os resultados do estudo; ou preparar ou modificar as figuras. Todo o texto assistido por IA foi rigorosamente analisado, verificado e revisado pelos autores, que assumem total responsabilidade pela precisão, integridade e conteúdo do manuscrito final.
Agradecimentos
Este estudo foi apoiado pelo Projeto-Chave do Projeto de Educação e Pesquisa de Professores Jovens e de Meia-Idade da Província de Fujian (Ciência e Tecnologia) (n.º JZ240034), pela Fundação de Ciências Sociais da Província de Fujian (n.º FJ2025T011), pelo Fundo de Início de Pesquisa de Doutorado da Universidade Jimei (n.º Q202440) e pelo Projeto de Educação Colaborativa entre Indústria e Academia do Ministério da Educação (n.º 231104575130151).
Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Dispositivo de terapia por pulso modulado em frequência | Fabricante não especificado nos registros do estudo | Guangzhou, China | ZN-566 |
| Câmera de alta velocidade | Sony Corporation | Tóquio, Japão | PXW-FS7 |
| SPSS | IBM | Armonk, NY, EUA | Versão 27 para Windows |
| Sistema tridimensional de análise de movimento | Visol Inc. | Gwangmyeong, República da Coreia | Kwon3D |
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