Handball shot on goalkeeper’s head – How detrimental is it?

Report, 2018

The aim of the project was to evaluate the nature of the forces and accelerations affecting the head of a goalkeeper in handball when getting hit by a ball in the head. A ball hitting of the head might lead to a concussion, which is a general problem in the sport world. To get a better understanding of how common it is to get hit by a ball in the head as a handball player, a survey was sent out to the players of Swedish first league handball club Redbergslids IK.

In order to find a correlation between the pressure, the velocity and the ball size drop tests were performed. During the drop tests the impact force time history and the ball velocity were measured.

Concussions can be linked to large linear and rotational acceleration of the head. To be able to measure the linear and the rotational acceleration of the head during actual match situations, a test with a crash test dummy was created. The test featured players shooting on a (Hybrid III) crash test dummy’s head.

The results from the drop tests were not sufficient enough to draw general conclusions on how the impulse is affected by pressure. In order to draw firm conclusions on how the ball pressure, ball size and velocity of the ball affects the impulse and force, more tests need to be performed.

The dummy test showed that the parameter with the most effect on the head accelerations was the point of impact. The test resulted in linear acceleration of 41.7 ± 14.1 g and rotational acceleration of 1566.7 ± 505.4 rad/s2 in the dummy’s head. These numbers were in the same range for getting concussions as in other sports, e.g. baseball. Since there have not been enough research about concussions in handball it is currently not possible to state exactly when the hit is detrimental.


Sammanfattning
Syftet med projektet var att undersöka de krafter och de accelerationer som huvudet utsätts för då en handbollsmålvakt träffas av en boll i ansiktet. Speciellt undersöktes inverkan av bollstorlek och hastighet. Studien motiverades av att det är ett generellt problem i sportvärlden att vissa slag i huvudet kan leda till hjärnskakning.

För att få en ökad förståelse för hur vanligt detta är i handboll genomfördes en enkätstudie bland junior- och seniorspelare i Redbergslids IK. Fallprov med handbollar mot en stel lastmätande träffyta genomfördes för att studera eventuella korrelationer mellan hastighet, tryck och bollstorlek gentemot krafthistoria.

Under mer realistiska matchförhållanden genomfördes ytterligare ett test där spelare från Redbergslid IKs elitlag kastade handbollar på en krockdocka. I detta test mättes linjär och roterande acceleration av krockdockans huvud.

Från fallprovet gick det inte att dra några slutgiltiga slutsatser angående hur impulsen påverkas av bolltrycket. Detta på grund av att resultaten inte var tillräckligt omfattande. För att kunna ge en definitiv beskrivning av hur bolltrycket, bollstorleken och hastigheten påverkar impuls och kraft skulle fler test behövas.

Test med krockdocka visade att den parameter som hade mest påverkan på huvudets acceleration var vilken del av huvudet som blev träffad. Den linjära acceleration på huvudet fick ett utslag på 41.7 ± 14.1 g och vinkelaccelerationen på huvudet visade 1566.7 ± 505.4 rad/s2. Dessa siffor låg i samma intervall som för att få en hjärnskakning inom andra sporter, till exempel baseball. Eftersom att det inte finns tillräckligt mycket forskning om hjärnskakningar inom handbollen, var det inte möjligt att dra någon slutsats om hur skadligt det är att få en boll i huvudet.