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Actualmente, el voleibol presenta diversos elementos de análisis que determinan las manifestaciones físicas involucradas en este deporte, el cual tiene entre sus caracteristicas principales una alta demanda física que requiere de un rendimiento de intensidad elevada y corto tiempo con breves tiempos de descanso (^{Rodríguez Quijada, 2015}; ^{Hileno y Buscà, 2012}). Las características físicas y fisiológicas que los jugadores de voleibol poseen los ayudan a desempeñarse en las distintas acciones técnico-tácticas del juego (^{Nikolaidis et al., 2015}). Una de las manifestaciones de la fuerza que requiere el voleibol es la potencia del miembro inferior, la cual es necesaria para realizar gestos técnicos como el ataque, bloqueo y armado, movimientos que necesitan del salto vertical para poder ejecutarse (Martínez, ²⁰¹⁷).

La potencia muscular del tren inferior y la capacidad del salto vertical, son considerados elementos importantes para el éxito del rendimiento atlético (Cormie, McGuigan y Newton, ²⁰¹¹). Muchas investigaciones han apuntado al desarrollo del rendimiento del salto vertical como elemento prioritario del voleibol (^{Viitasalo y Bosco, 1982}; ^{Chu y Myer, 2013}; Jiménez, Salicetti-Fonseca y Jiménez-Díaz, ²⁰¹⁸). La actividad muscular contráctil puede ser valorada por una técnica llamada electromiografía (EMG), la cual registra la actividad eléctrica evocada en el músculo cuando es activado por el sistema nervioso central para realizar una contracción (^{Merletti y Parker, 2004}). La EMG provee información acerca del tiempo de activación muscular y una estimación de la fuerza aportada por el músculo (^{Enoka y Duchateau, 2016}). Para mediciones que involucran movimientos dinámicos, como saltos o carreras, se utiliza la electromiografía de superficie (EMGs), la cual es captada por medio de electrodos ubicados en el vientre muscular (Hermens, Merletti y Freriks, ¹⁹⁹⁶). Una de las unidades de medida más utilizada para valorar el nivel de actividad muscular en movimientos dinámicos es la magnitud electromiográfica. La magnitud electromiográfica es la cantidad de actividad eléctrica muscular, la cual se encuentra relacionada por la raíz media cuadrática (RMS) de la señal EMG, describiendo de manera técnica la potencia de la señal (Ebben, Simenz y Jensen, ²⁰⁰⁸).

Las acciones musculares en un salto vertical se encuentran dirigidas por la cadena extensora del miembro inferior, que determina los músculos implicados en el salto. La cadena comienza en la cadera, donde el glúteo mayor realiza una extensión coxofemoral (^{Kim y Park, 2016}) del glúteo medio y de músculos isquiosurales, que al tensar los ligamentos de esta artículación, la actividad de los isquiosurales desencadena una un movimiento recíproco de la rodilla mediante la activación de los vastos que componen el músculo cuádriceps, principalmente vasto medial y vasto lateral en la segunda etapa la extensión de rodilla (^{Knežević y Mirkov, 2011}), finalizando la cadena extensora en la articulación del tobillo, a través del músculo gastrocnemio (MacDowall, Sanzo y Zerpa, ²⁰¹⁵).

El salto vertical es una herramienta válida para medir el rendimiento de la potencia del miembro inferior (^{Markovic y Jaric, 2007}). Los saltos más adecuados para la medición de la potencia en voleibol corresponden al contramovimiento (CMJ) y abalakov (ABK) (^{Sozbir, 2016}), debido a su aproximación con los movimientos que se demuestran en este deporte. En el salto CMJ se deben ubicar los pies ligeramente separados, las manos se quedan en la cadera durante toda la prueba. El sujeto inicia el movimiento erguido, para luego bajar hasta los 90° de flexión de rodilla y volver a subir lo más rápido posible (Bosco, ¹⁹⁹⁴). El salto ABK es similar al CMJ con la diferencia de que el sujeto utiliza sus brazos libremente en todo el movimiento.

Los métodos más utilizados para estimar la potencia de la cadena extensora se basan en la altura del salto vertical como variable inicial (Kröll, Fritz y Hermann, junio ²⁰¹⁷; Sayers, Harackiewicz, Harman, Frykman y Rosenstein, ¹⁹⁹⁹). Sin embargo, escasos son los estudios que utilizan EMGs y potencia en su valoración.

A raíz de lo anterior, se plantea la siguiente interrogante: ¿cuál es la potencia y nivel de actividad electromiográfica en la cadena extensora de los miembros inferiores (MMII) en voleibolistas universitarios, en saltos CMJ y ABK?. Se detalla que el propósito de la investigación es determinar la potencia relativa en voleibolistas universitarios de los elementos mencionados.

Muestra y Metodología

En este estudio se utilizó una muestra de tipo intencionada por las características y viabilidad de la investigación, compuesta por 24 voleibolistas universitarios varones. La muestra se dividió en dos grupos asignados por el nivel de competencia. El grupo 1 (G1) estaba compuesto de voleibolistas de primera división universitaria (n=12) (21.4 ± 3.0 años; 73.3 ± 10.8 kg; 179.1 ± 6.2 cm) y el grupo 2 (G2), de voleibolistas de segunda división universitaria (n=12) (20.9 ± 2.5 años; 70.7 ± 7.9 kg; 175.0 ± 5.2 cm). Los participantes fueron informados de los procedimientos, objetivos, riesgos y beneficios a través de un consentimiento informado, el cual firmaron voluntariamente, respetando el tratado de Helsinki y aprobado por Comité Ético Científico de la Universidad Mayor de Chile Nº032-2018.

Durante la ejecución de los saltos CMJ y ABK, se realizaron dos registros de manera simultánea: potencia de salto y actividad electromiográfica de los músculos gluteo mayor (GM), vasto lateral (VL), vasto medial (VM) y gastrocnemio lateral (GASLAT). Cada participante realizó una etapa previa de familiarización con los saltos, y se corrigieron errores en su ejecución durante 10 minutos. Los deportistas realizaron tres repeticiones en cada salto con pausas completas, de 3 minutos, entre las repeticiones y saltos, y se instó a cada deportista a obtener el mejor rendimiento de cada uno de ellos.

Potencia de salto

La potencia fue medida a través de la ecuación propuesta por Samozino, Morin, Hintzy y Belli (²⁰⁰⁸). Esta medición se realizó a través del método de seguimiento del trocánter mayor en 2D (2D trochanter tracking). Primero, se ubicó un marcador reflectante en el trocánter mayor y luego se grabó el salto en 2D con una cámara de alta velocidad (250 fps) y una resolución de 640x360Mp. La grabación fue analizada utilizando el software tracker 4.96® para Windows. La calibración del video se realizó ubicando un objeto a un metro del marcador y a la misma distancia de la cámara. Para calcular la altura del salto se consideró la diferencia de la posición del trocánter mayor en dirección vertical entre la máxima altura durante el salto y el momento del despegue (^{Kröll et al., 2017}). Ver figura 1.

Adaptado de Samozino, et al. (2008)

Figura 1. Valoración de saltosP: potencia (watts); m: masa (kg); g: gravedad (9,81 m/s2); h: altura de salto en forma vertical (m); hPO: distancia entre la altura del marcador de la cadera en el momento del despegue y altura más baja del contramovimiento (m). 

Adquisición de las señales EMGs.

La señal electromiográfica se obtuvo con electrodos bipolares de superficie de plata 99%, de 1 mm. de ancho y 10 mm. de longitud y una separación interelectrodo de 10 mm. (modelo Delsys® Inc. Boston. M. USA). Las señales registradas por los electrodos fueron preamplificadas en forma diferencial con un modo común de reyección de 92 dB, y una ganancia de 1 kHz (Delsys Inc. Boston. USA). Mediante un electromiógrafo inalámbrico Delsys modelo trigno®, validado internacionalmente (Cronin, Hanley y Bissas, ²⁰¹⁶; Fuller, Thewlis, Tsiros, Brown, y Buckley, ²⁰¹⁶; ^{Mascret et al., 2016}), se digitalizó la señal EMG a una frecuencia de muestreo de 1000 Hz. (Myomonitor USA.). Para la ubicación de los electrodos se utilizó la recomendación de SENIAM® en el vientre de los músculos GM, VM, VL y GASL (^{Criswell, 2011}). La impedancia es un factor importante al momento de realizar la medición EMGs. Un alto nivel de impedancia genera interferencias o ruidos que producen una mala captura de la señal por parte de los electrodos, para disminuir el ruido se debió preparar la piel, de manera que esta quedó sin vellos ni suciedad (Hermens, et al., ²⁰⁰⁷).

Procesamiento de la señal de la EMGs

Las señales EMG obtenidas fueron procesadas en una macrocomputadora registrados por el software IGOR PRO Wavemestrics 5.01®. Todas las señales electromiográficas fueron rectificadas en forma completa y pasadas por un filtro digital pasa bajo de 6 Hz. Para registrar el inicio de la activación muscular, primeramente, se definió un nivel basal que correspondió al promedio de la amplitud registrada en una ventana previa a la activación con un umbral correspondiente al valor basal más 10 veces la desviación estándar de dicha ventana. Una vez determinado el inicio de la actividad eléctrica muscular, se calculó la magnitud de la respuesta, a través de la RMS. Se analizó la RMS de cada contracción muscular, solo en su fase concéntrica. Las normalizaciones de los datos se realizaron mediante la técnica de Peak Value de la señal de EMG, a través de una ventana de tiempo de 20 ms (Halaki y Ginn, ²⁰¹²).

Análisis estadístico

Inicialmente, se realizó un análisis exploratorio de datos para identificar y corregir valores extremos. La normalidad de los datos se verificó mediante la prueba de Kolmogorov-Smirnov y la prueba de homocedasticidad (criterio de Bartlett). Se aplicaron ANOVAs de dos vías para grupos independientes (grupo por salto) para potencia (CMJ y ABK) y cada uno de los musculos evaluados con EMGs (VM, VL, GM y GASLAT) y su correspondiente post hoc Bonferroni para establecer la diferencia entre medias. El eta-cuadrado (η2) y la estadística d de Cohen se usaron para estimar la magnitud de los efectos de los tratamientos entre grupos. Finalmente, se usó p<0.05 como nivel de significancia en todos los análisis (SPSS, 20.0).

Resultados

En la tabla 1 se presenta la potencia relativa entre ambos grupos (G1 y G2) y el tipo de salto (CMJ y ABK). La estadística demostró que existe un efecto en el tipo de salto (F=125.341; p=0.00; η2=0.85), ya que en el ABK se consiguen mayores niveles de potencia, además no se hallaron diferencias entre grupo (F=0.012; p=0.9; η2=0.01), o la interacción entre el tipo de salto y el grupo (F=0.408; p=0.259; η2=0.02) (^{Aedo-Muñoz et al., 2020})

En la tabla 2 se presenta la estadística descriptiva de los valores de actividad RMS para los músculos GM, VM, VL y GASLAT tomando en consideración grupo (G1 y G2) y tipo de salto (CMJ y ABK). No hubo efecto de interacción entre tipo de salto y grupo para GM (F3,192=1.421; p=0.078; η2=0.011) y VM (F3,192=0.231; p=0.081; η2=0.01). El VL presentó efecto de interacción (F3,192=4.439; p=0.008; η2=0.241), en CMJ y ABK, donde los deportistas de G1 manifestaron mayor actividad (p≤0.03). Un resultado similar fue observado para el GASLAT, donde los deportistas de G1 presentaron mayor activación muscular pero solo en ABK (p=0.011).

Discusión

El éxito deportivo en el voleibol requiere de una adecuada identificación de las variables que permitan no solo la selección de jugadores, sino también una correcta planificación de los entrenamientos (Sattler, Hadžić, Dervišević y Markovic, ²⁰¹⁵). Algunas de estas variables son la potencia muscular y la actividad electromiográfica, las cuales influyen directamente en el rendimiento del salto vertical. De esta manera, se demuestra la importancia de valorar de forma sistemática la potencia en voleibolistas, ya que las manifestaciones de la fuerza que demanda este deporte son de alta exigencia (Smith, Roberts y Watson, ¹⁹⁹²).

Las distintas fórmulas que calculan de manera indirecta la potencia del salto vertical establecen estadísticamente que la producción de potencia máxima depende, en gran medida, de la altura del salto vertical y masa corporal (^{Canavan y Vescovi, 2004}; ^{Lara Sánchez et al., 2006}), la propuesta de Samozino, et al. (²⁰⁰⁸) considera estas variables y agrega una más; masa corporal (m), altura de salto (h) y distancia del empuje (hPO). La hPO determina la distancia en que se ejerce la fuerza contra el piso obteniendo una relación directa con el salto debido a la especificidad del movimiento (^{Johnson y Bahamonde, 1996}), mientras que la h (la cual se inicia desde el despegue hasta la máxima altura alcanzada) tiene una relación directa sobre la potencia del salto (^{Sayers et al., 1999}) (^{Canavan y Vescovi, 2004}; ^{Lara Sánchez et al., 2006}). Esta distancia de empuje y altura de salto se recomienda valorarlas a través del seguimiento de marcadores (^{Kröll et al., 2017}), para evitar el sesgo de evaluación que utilizan otras propuestas que determinan la altura de salto a través de tiempos de vuelo (Vandewalle, Péerès y Monod, ¹⁹⁸⁷).

La potencia generada en los distintos saltos que se utilizan en las valoraciones deportivas describen al salto ABK como uno de los que alcanzan mayores niveles de potencia (Lara, Abián, Alegre y Jiménez, ²⁰⁰⁴), lo que concuerda con los valores obtenidos en ABK al compararlos con los de CMJ en esta investigación. Sin embargo, no se encontraron diferencias significativas entre los grupos de jugadores. Por otra parte, Gonçalves, Lopes, Nunes, Marinho y Neiva (²⁰¹⁹) compararon jugadores de voleibol de élite con jugadores sub élite en pruebas de lanzamiento del balón medicinal, CMJ, ABK y salto con vertical con impulso, encontrando mayores niveles de rendimiento en saltos CMJ para jugadores de voleibol de elite en comparación con jugadores sub élite.

La actividad electromiográfica de la cadena extensora en miembros inferiores, muestra que los músculos VM, VL y GASLAT tienen mayores niveles de activación que el GM en saltos ABK y CMJ, similar a lo descrito por ^{Harry et al. (2018)} donde se menciona que GASLAT, VL y VM se encuentran entre los cinco principales músculos en CMJ y ABK tanto para grupos de alto como bajo nivel y se corroboró que los saltos verticales CMJ y ABK tienen una baja variabilidad en las estrategias de activación electromiográfica, inclusive en condiciones de fatiga (Rodacki, Fowler y Bennett, ²⁰⁰²) o diferentes modalidades de voleibol (Dal Bello, Navarro Caballero, Rueda y Aedo-Muñoz, junio ²⁰¹⁷).

La baja actividad electromiográfica del GM en comparación con los otros músculos en jugadores de primera división universitaria, concuerda con lo descrito por Simsek, Kirkaya, Onarici Gungor y Ruhi Soylu (²⁰¹⁶), quienes demostraron que en un salto CMJ la activación electromiográfica fue mayor en la musculatura de la rodilla en comparación con la musculatura de la cadera y detallaron que esta baja actividad del GM se asocia con bajos valores de parámetros cinéticos en la articulación de cadera, lo cual demuestra un bajo aporte de esta articulación en el salto CMJ.

Esto puede explicar la diferencia en los ángulos articulares para cada tipo de salto en la fase de despegue, ya que para el salto ABK los brazos tienen un movimiento libre provocando una mayor flexión de cadera al momento de llevar los brazos hacia atrás (Hara, Shibayama, Takeshita y Fukashiro, ²⁰⁰⁶; González Cruz, Bregains y Braidot, ²⁰⁰⁸). Durante el salto ABK se presenta una limitación al utilizar el método de valoración propuesto por ^{Samozino et al. (2008)}, ya que este se encuentra diseñado para SJ y algunos estudios mencionan un buen nivel de precisión con CMJ (^{García-Ramos et al., 2019}).

El voleibol universitario actual es una competencia de alto nivel, en donde muchos jugadores son proyectados a equipos profesionales e inclusive selecciones nacionales. Por ello, el control del rendimiento en todas las dimensiones es relevante, la baja de rendimiento se asocia directamente con riesgo de lesión, diferentes dietas y falta de evaluaciones científicas periódicas (^{Kubiak, 2012}). Esta última detalla la importancia de esta investigación, ya que busca proporcionar a los entrenadores y profesionales de la actividad física valores de potencia y actividad electromiografica para identificar niveles de avances o retrocesos del rendimiento en el voleibol universitario.

Para futuras investigaciones, se recomienda realizar valoraciones de la actividad electromiográfica durante la fase excéntrica de los saltos, además de contar con muestras que incluyan tanto hombres como mujeres.

Conclusiones

La potencia relativa señaló que no existen diferencias significativas entre ambos grupos en los saltos CMJ y ABK. Para la actividad electromiográfica se concluyó que en el salto CMJ la actividad neuromuscular es mayor en todos los músculos del grupo de jugadores de primera división. Sin embargo, el único que presenta diferencias relevantes es el VL. En el salto ABK la actividad electromiográfica es mayor de manera significativa en los músculos VL y GASLAT, también en el grupo de primera división.

Financiación

El presente trabajo no dispuso de apoyo financiero de ninguna naturaleza para su realización.

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no hay conflictos de interés. Ver enlace a material complementario: https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/pem/article/view/42436