Выносливость. Разум, тело и удивительно гибкие пределы человеческих возможностей

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 VO2max отражает аэробные возможности. На более высоких скоростях ногам нужна энергия на уровне, которого нельзя достичь на основе аэробных процессов, поэтому надо использовать быстро сгораемые анаэробные (без кислорода) источники энергии. Проблема, как показали Хопкинс и Флетчер в 1907 году, в том, что мышцы, сокращающиеся без кислорода, вырабатывают молочную кислоту. Их способность переносить высокий уровень этого вещества – то, что мы сейчас назвали бы анаэробной способностью, – по мнению Хилла, другой ключевой фактор выносливости, особенно при нагрузках, длящихся менее десяти минут.

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 VO2max ученого составлял 4 л кислорода в минуту, а его толерантность к уровню молочной кислоты позволила ему накопить дополнительный[47] «кислородный долг» около 10 л. Используя эти цифры наряду с измерениями эффективности бега, Хилл построил график, который удивительно точно предсказывал его лучшие результаты на разных дистанциях.

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 VO2max изменили направление кривой мировых рекордов, как и было предсказано.

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 VO2max финансировалось Британским научным советом по исследованию утомляемости на производстве[55], который нанял и двух его соавторов. Как эффективно выжать максимальную производительность из рабочих, если не вычислить их физические пределы и выяснить способы их увеличения? Другие лаборатории по всему миру вскоре начали преследовать аналогичные цели. Например, в 1927 году в Гарварде была создана[56] лаборатория, исследующая утомляемость с целью изучения «промышленной гигиены» и выявления различных причин и проявлений усталости, «чтобы определить их взаимосвязь и влияние на работу». Гарвардская лаборатория проводила самые известные и продвинутые исследования организма спортсменов-рекордсменов, но ее основная миссия по повышению производительности была обозначена местоположением: она находилась в подвале Гарвардской школы бизнеса.

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