В 1923 году Хилл[43] и его коллега Хартли Лаптон, трудившиеся на тот момент в Манчестерском университете, опубликовали первую серию работ, посвященных исследованию того, что они первоначально назвали «максимальным вдыханием кислорода» – количества кислорода, которое теперь более известно под научным сокращением VO
2
Эксперименты, которые ставили на себе Хилл с коллегами, включали пробежки в саду у Хилла по маленькому кругу восьмидесятиметровой травяной дорожки (для сравнения, длина стандартной беговой дорожки составляет 400 м). Для измерения объема потребляемого кислорода на спине бегуна закрепляли мешок с воздухом, подсоединенный к дыхательному аппарату. Чем быстрее двигался исследователь, тем больше он потреблял кислорода, но только вплоть до какого-то момента. В конце концов ученые пришли к выводу, что потребление кислорода «достигает максимального значения[46], после которого никакими усилиями нельзя его увеличить». Важно отметить, что они по-прежнему могут увеличивать скорость бега, однако при этом не будет увеличиваться потребление кислорода. Это плато и есть ваш VO
2
2
Благодаря такому шагу вперед у Хилла появилась возможность рассчитать теоретический максимальный результат любого бегуна на любой дистанции. На низких скоростях усилие в основном аэробное (задействующее кислород), поскольку кислород необходим для того, чтобы эффективно преобразовать энергию, полученную из пищи, в форму, которую могут использовать мышцы. Показатель VO
2
По словам Хилла, в свои двадцать с небольшим он пробежал четверть мили (402,3 м) за 53 секунды, полмили (804,7 м) за 2 минуты и 3 секунды, 1 милю за 4:45 и 2 мили (3218,7 м) за 10:30. Его лучшие результаты были весьма достойными для того времени, хотя, как скромно подчеркнул ученый, не «первоклассные» (или, скорее, в соответствии с научной практикой того времени, эти подвиги приписывались анонимному субъекту, известному как «Х.», который оказался того же возраста, что и Хилл, и бежал с такой же скоростью). Исчерпывающий тест в саду показал, что VO
2
Хилл радостно поделился своими результатами. «Наш организм – машина, и затраты энергии можно очень точно измерить», – заявил он в 1926 году в журнале Scientific American в статье под заголовком «Научный подход к легкой атлетике» (The Scientific Study of Athletics). Он опубликовал анализ мировых рекордов[48] в беге, плавании, велосипедном спорте, гребле и конькобежном спорте на дистанциях от 100 ярдов (91,4 м) до 100 миль (160,93 км). Если говорить о самых коротких спринтерских дистанциях, форма кривой мировых рекордов была, по-видимому, обусловлена «вязкостью мышц», которую Хилл изучал во время учебы в Корнеллском университете. Он оборачивал металлическую ленту, изготовленную из тупого намагниченного полотна пилы, вокруг груди спринтера, и тот пробегал мимо ряда катушек электромагнитов – чуть ли не первой работающей системы автоматического хронометража. На более длинных дистанциях молочная кислота, а затем VO
2
Но для самых длинных дистанций тайна по-прежнему не была раскрыта. По расчетам Хилла, если скорость будет достаточно низкой, сердце и легкие смогут доставлять необходимое количество кислорода к мышцам, чтобы поддерживать кислородный обмен, или аэробную нагрузку. Иными словами, существует темп, который можно поддерживать почти бесконечно. Однако данные показали устойчивое снижение: рекорд в беге на 100 миль был поставлен на куда более низкой скорости, чем рекорд на 50 миль, который, в свою очередь, был меньше, чем рекорд в беге на 25 миль. Хилл признал: «Чтобы объяснить дальнейший спад на графике, недостаточно рассматривать только потребление кислорода и кислородный долг». Он нарисовал карандашом пунктирную почти горизонтальную линию, показывающую, где, по его мнению, должны располагаться рекорды на сверхдлинные дистанции, и пришел к выводу, что они ниже прежде всего потому, что «величайшие спортсмены ограничивались дистанциями не более 10 миль».
К тому моменту, когда в 2009 году Генри Уорсли и его спутники наконец достигли Южного полюса, они прошли на лыжах 1480 км, таща за собой сани, весившие на старте 136 кг. В начале последней недели Уорсли знал, что права на ошибку почти не осталось. В свои сорок восемь он был на десять лет старше Адамса и Гоу, и к концу каждого дня лыжного путешествия изо всех сил старался не отставать от спутников. В первый день нового года, когда оставалось пройти еще 200 км, он отклонил предложение Адамса переложить часть груза в его сани. Он закопал в снег свой запасной паек – осознанный риск в обмен на экономию 8 кг. «Вскоре я с тревогой обнаружил, что каждый час для меня стал настоящей борьбой, и начал осознавать, что слабею», – вспоминал он. Уорсли стал отставать и теперь приходил в лагерь на 10–15 минут позже остальных.
Накануне последнего рывка к полюсу Уорсли, прежде чем закутаться в спальник, вышел один из палатки прогуляться, как делал каждый вечер на протяжении всего путешествия. Он проводил это время в тишине, размышляя о зубчатых ледниках, пройденных в этот день, и горах вдалеке, которые предстояло перейти. Иногда окружающий пейзаж представлял собой «бесконечное пространство небытия». В последнюю ночь он наблюдал в полярных сумерках удивительное зрелище: вокруг солнца, по форме напоминающего бриллиант, светился раскаленный добела круг, а с обеих сторон виднелись так называемые ложные солнца[49]. Такой эффект получался при преломлении солнечных лучей в дымке из призмообразных кристалликов льда. За все время путешествия это было первое четкое появление ложных солнц. Конечно, сказал себе Уорсли, это предзнаменование – знак Антарктики, что она наконец-то ослабила свою хватку.
Следующий день плавно перевел путешественников от торжественного к обыденному: неторопливая восьмикилометровая кода эпического путешествия, после чего они оказались в теплых объятиях станции «Амундсен – Скотт» на Южном полюсе. Наконец-то они сделали это, и Уорсли переполняло чувство облегчения и удовлетворения. Однако Антарктика с ним еще не рассчиталась. Уорсли тридцать лет отслужил в британской армии, воевал в числе прочего на Балканах и в Афганистане в составе элитной Специальной авиационной службы (САС), такой же, как американские «Морские котики» (Силы специальных операций ВМС) или отряд «Дельта». Он гонял на «Харлее», обучал шитью заключенных[50], а в Боснии толпа чуть не закидала его камнями. Когда Уорсли очень сильно увлекся идеей полярного путешествия, то оно потребовало от него выложиться на все сто и тем самым открыло глаза на то, на что же он действительно способен. Бросив вызов собственной выносливости, Уорсли наконец нашел достойного противника, но при этом попался на крючок.
Через три года, в конце 2011 года, Уорсли вернулся в Антарктику, чтобы сто лет спустя реконструировать гонку Роберта Фалькона Скотта и Руаля Амундсена к Южному полюсу. Команда Амундсена двигалась на лыжах по восточному маршруту, 52 собаки (часть из которых потом стала пищей) тащили нарты; полюса достигли 14 декабря 1911 года. Команда Скотта, с трудом преодолевая проложенный Шеклтоном более длинный маршрут, с неисправными механическими санями и маньчжурскими лошадьми, которые едва справлялись со льдом и холодом, пришла на полюс 34 дня спустя. На финише их ждала палатка Амундсена и вежливая записка («Поскольку вы, вероятно, первый, кто пришел в этот район после нас[51], я прошу вас любезно переслать это письмо королю Хокону VII. Не стесняйтесь, пользуйтесь всем, что найдете в палатке. С наилучшими пожеланиями, желаю вам благополучного возвращения…»). Обратный путь Амундсена прошел без происшествий, а вот мучительные испытания Скотта показали, что было поставлено на карту. Сочетание плохой погоды, невезения и дрянного снаряжения вкупе с неудачным «научным»[52] расчетом потребностей в калориях ослабили партию Скотта, и у британцев не было сил на возвращение. Не в силах преодолеть последние 17 км до оставленного продовольственного склада, голодные и обмороженные, они пролежали в палатке десять дней пурги и в итоге погибли.
Столетие спустя Уорсли повел группу из шести военнослужащих по маршруту Амундсена, став первым человеком, прошедшим оба классических маршрута к полюсу. Но это было еще не все. В 2015 году он вернулся, чтобы реконструировать еще одно событие столетней давности: на этот раз Имперскую трансантарктическую экспедицию – самое знаменитое (и жестокое) путешествие Шеклтона. В 1909 году благоразумное решение Шеклтона повернуть назад, не доходя до полюса, несомненно, спасло его и его команду, но они побывали на волоске от смерти. Кораблю было приказано ждать их до 1 марта, и поздно вечером 28 февраля Шеклтон с товарищем добрались до ближайшей к судну точки и подожгли деревянную метеостанцию, чтобы привлечь внимание команды и подать сигнал бедствия. В последующие годы после этого происшествия, а также после того, как Амундсен заявил о своих правах первопроходца на Южный полюс в 1911 году, Шеклтон сначала решил вообще не возвращаться на Южный континент. Но, как и Уорсли, он не смог оставаться в стороне.
Новый план Шеклтона состоял в том, чтобы первым пересечь Антарктический континент, от моря Уэдделла со стороны Южной Америки до моря Росса со стороны Новой Зеландии. На пути к началу маршрута корабль «Эндьюранс» оказался затертым во льдах моря Уэдделла, что вынудило Шеклтона и его команду провести зиму 1915 года на замерзших просторах. В конце концов корабль был раздавлен из-за движения льда, и люди отправились в легендарную одиссею, кульминацией которой стал переход длиной 1300 км через одно из самых бурных морей на земле в открытой спасательной шлюпке! Они добрались до крошечной китобойной базы на скалистом острове Южная Джорджия, откуда и вызвали спасателей. Мореплавателя, стоящего за этим удивительным подвигом, звали Фрэнк Уорсли, он был предком Генри Уорсли и вдохновителем его одержимости. Первоначальная экспедиция не достигла ни одной из своих целей, при этом трехлетняя сага в итоге стала одной из самых захватывающих историй о выносливости великой эпохи исследований. Покоритель Эвереста Эдмунд Хиллари назвал ее «величайшей историей выживания всех времен». Шеклтон снова заслужил похвалу за то, что благополучно вернул своих людей домой. (Три человека погибли в той группе, которая создавала продовольственные склады на предполагаемом маршруте возвращения Шеклтона с полюса.)
И снова Уорсли решил завершить незаконченное дело своего героя. Но на этот раз все было иначе. В предыдущих полярных походах он оба раза летел домой с Южного полюса – маршрут был вдвое короче того, что он наметил теперь. Чтобы завершить путь, нужно было не просто пройти большее расстояние с большим грузом, а решить сложную задачу – определить тонкую грань между упорством и безрассудством. В 1909 году Шеклтон повернул назад не потому, что не мог достичь полюса, а потому, что понял, что команда не сможет вернуться. В 1912 году Скотт пошел дальше и заплатил за это самую высокую цену. А Уорсли решил преодолеть 1770 км, пересечь континент в одиночку, без поддержки, без машин, таща за собой все свое снаряжение. Он стартовал на лыжах[53] 13 ноября с южной оконечности острова Беркнер, в 160 км от побережья Антарктики, волоча стопятидесятикилограммовые сани через замерзшее море.
В тот вечер в ежедневном аудиодневнике, который путешественник выкладывал в Сеть на протяжении всего маршрута, он описал звуки, хорошо знакомые ему по предыдущим экспедициям: «…скрип задевающих снег лыжных палок, глухой стук саней на каждой кочке и шорох скользящих лыж… А потом, когда ты останавливаешься, наступает невероятная тишина».
Поначалу попытки А. В. Хилла вычислить пределы человеческих возможностей были встречены недоумением. В 1924 году ученый отправился в Филадельфию, чтобы прочесть в Институте Франклина лекцию на тему «Механизм работы мышц». «В конце лекции, – вспоминал он позже, – один пожилой джентльмен с негодованием спросил меня: какую пользу, по моему мнению, могут принести все эти исследования, о которых я рассказывал?» Хилл сначала пытался объяснить практическую пользу, которую приносит изучение работы спортсменов, но вскоре решил, что честность – лучшая политика: «По правде говоря, – признался он, – мы делаем это не потому, что это полезно[54], а потому, что это забавно». Фраза стала заголовком в газете на следующий день: «Ученый проводит исследование, потому что это любопытно».
Однако практическая и коммерческая ценность работы Хилла была очевидна с самого начала. Его изучение VO
2
Ссылаясь на исследования Хилла как источник вдохновения[57], глава Гарвардской лаборатории Дэвид Брюс Дилл полагал: если понять происхождение и причину уникальных достижений лучших спортсменов, мы определим, почему столь скромны физические возможности остальных. «В лаборатории по изучению утомляемости раскрыт секрет выносливости Кларенса Демара», – сообщала газета Harvard Crimson в 1930 году. Статья рассказывала об исследовании, в ходе которого две дюжины добровольцев бегали по дорожке в течение двадцати минут, после чего ученые анализировали химический состав их крови. К концу теста у семикратного победителя Бостонского марафона Кларенса Демара[58] почти не обнаружили молочной кислоты – вещества, которое, в соответствии со взглядами Дилла на тот момент, «попадает в кровь, вызывая истощение или подталкивая к нему». В более поздних исследованиях Дилл и его коллеги проверили влияние рациона на уровень сахара в крови у игроков гарвардской команды по американскому футболу[59] до, во время и после игр. После изучения бегунов – таких как Гленн Каннингем и Дон Лэш, действующих мировых рекордсменов на дистанциях одна и две мили (1,6 и 3,2 км соответственно) – исследователи в статье под названием «Новые рекорды человеческих возможностей»[60] заявили об их уникальных способностях перерабатывать кислород.
Можно ли судить о выносливости на рабочем месте по представлениям о выносливости на стадионе или игровом поле? Дилл и его коллеги были в этом уверены. Они обнаружили явную связь между биохимическим «устойчивым состоянием» спортсменов, которые могли бегать с впечатляющей скоростью в течение долгого времени без явных признаков усталости (таких как Демар), и способностью хорошо подготовленных рабочих проводить долгие часы в стрессовых условиях без снижения производительности.
В тот момент специалисты по охране труда обсуждали два противоречивых взгляда на усталость на рабочем месте. По рассказам историка Массачусетского технологического института Робина Шеффлера[61]
Сноски
1
Конечно, нельзя точно оценить число зрителей, но, по официальным подсчетам компании Nike, 13,1 млн человек смотрели прямую трансляцию гонки через Twitter, Facebook и YouTube. Еще 6,7 млн посмотрели ее в записи в течение следующей недели, и сюда не входит Китай, где аудитория довольно большая, но ее не отслеживают.
2
В момент написания книги мировой рекорд в марафоне составлял 2:02:57 и был установлен 28 сентября 2014 года. 16 сентября 2018 года Элиуд Кипчоге улучшил рекорд, доведя его до 2:01:39. Прим. науч. ред.
3
Modeling: Optimal Marathon Performance on the Basis of Physiological Factors // Journal of Applied Physiology. 1991. Vol. 70. № 2.
4
Фраза, а также другие подробности взяты из разговоров с Джойнером, но эту цитату он повторил тут: Joyner M. Believe It: A Sub-2 Marathon Is Coming // Runnersworld.com, 6 мая 2017 г.
5
Joyner M. et al. The Two-Hour Marathon: Who and When? // Journal of Applied Physiology. 2011. Vol. 110. P. 275–277; 38 ответов были опубликованы в этом же номере журнала.