Арчибалд Хил (Archibald Vivian Hill)
26 септември 1886 г. – 3 юни 1977 г.
Нобелова награда за физиология или медицина, 1922 г. (заедно с Ото Майерхоф)
(За откритията му в областта на топлообразуването в мускулите.)
Английският физиолог Арчибалд Вивиан Хил е роден в Бристол в семейството на Ада Пресила (Рюмней) Хил и Джонатан Хил, пето поколение търговец на дървесина, който напуска семейството, когато синът му е на три години. Хил и по-малката му сестра Мюриел (която по-късно става биохимик) са възпитавани от майка си, много решителна и доброжелателна жена. До 7 години Хил се обучава в дома на майка си, а след това, когато семейството се премества в околностите на Уестън сюпер Мер, постъпва в малко подготвително училище. Следващото преместване е през 1899 г., този път в Тивъртън, Девъншир, и Хил се готви да постъпи в колежа Блъндел, където проявява забележителни математически способности. В училището става член на дискусионния клуб и участва в лекоатлетически съревнования.
Като получава стипендия, през 1905 г. Хил постъпва в Тринити колидж в Кеймбридж, за да учи математика. Той е блестящ студент и завършва курса на обучение за две години вместо за обичайните три. По това време интересът му към математиката отслабнал и той се обръща за съвет към своя ръководител, физиолога Уолтър Морли Флетчър, който заедно с Фредерик Гоулънд Хопкинс изследва биохимичните свойства на жабешките мускули. Флетчър предлага на Хил да се занимава с физиология, което според него съответства повече на интелектуалните му способности. Вслушвайки се в съвета на Флетчър, Хил се задълбочава в изучаването на физиология, акцентирайки върху заниманията по химия и физика, и през 1909 г. завършва образованието си по естествени науки, като взема изпита си с отличен.
След завършването на колежа Хил получава стипендията Джордж Хенри Луис и започва да работи във физиологическата лаборатория на Кеймбридж. Лангли, който ръководи лабораторията, му предлага да продължи изследванията върху физиологичните особености на жабешките мускули, започнати от Флетчър и Хопкинс, които разглеждат ролята на топлината при мускулното свиване. С помощта на термопар (прибор за измерване на температурата чрез регистриране на промените в силата на електрическия ток) Хил установява, че "механизмът на мускулното свиване е свързан с процес на превръщане на енергията на химически реакции в електрическа енергия с висок потенциал".
През 1911 г., една година след като е избран за член на съвета на Тринити колидж, Хил заминава за Германия, където се запознава с последните достижения в областта на физиологията. Карл Бюркер от Тюбингенския университет му показва устройството на сложни термопари, а от Фридрих Пашен научава как да усъвършенства конструкцията на галванометъра (уред, измерващ силата на малки електрически токове). Като се връща след 4 месеца в Кеймбридж, Хил продължава своите опити, изучавайки енергетичните трансформации, настъпващи в мускулите. През следващите три години неговите изследвания са концентрирани върху измерването на топлината, отделяна при мускулните съкращения и производствена механична работа, а също и върху изясняване на взаимната връзка между получените данни с биохимичните аспекти на мускулната активност.
Скоро след като Хил става преподавател по физическа химия в Кеймбридж, избухва Първата световна война. Той постъпва като доброволец в Кеймбриджкия полк, като получава званието капитан, а след това и майор. Когато завършва стипендианството му в Тринити колидж през 1916 г., на Хил е предоставена субсидия от Кралския колеж в Кеймбридж. По това време Хил участва в осъществяване на правителствена програма в областта на усъвършенстването на зенитната артилерия. За тази своя работа през 1918 г. е награден с орден. През същата година е избран за действителен член на Кралското дружество.
След края на войната Хил продължава своите изследвания на мускулната физиология в Кеймбридж, но през 1920 г. го напуска, след като получава място на професор към катедрата по физиология в Манчестърския университет. Там в процеса на опитите той потвърждава получените по-рано резултати за това, че мускулът на жабешкото краче отделя топлина по време на двете фази на своята активност. Отделянето на топлина се свързвало по-рано само с момента на мускулното свиване. Хил доказва, че топлина се образува както в началната фаза по време на свиването, така и във фазата на възстановяването.
Хил доказва също така, че за образуването на топлина в началната фаза не е необходимото присъствието на кислород, а във фазата на възстановяване, напротив, наличието на кислород е задължително. Още преди неговите изследвания Флетчър и Хопкинс доказват, че в свиващите се жабешки мускули се образува млечна киселина, която се разлага при присъствието на кислород. Като отчита тези данни, Хил успява да свърже образуването на началната топлина с образуването на млечна киселина от нейните производни, а образуването на топлина по време на възстановяването - с окисляването и разлагането.
От данните, които Хил получава и които свидетелстват, че топлината, образувала се по време на двете фази на свиване, е достатъчна за окисляване само на малко количество млечна киселина, произтича, че определена част от млечната киселина се пази потенциално неизразходвана в нейните производни. Хил провежда своите изследвания паралелно с експериментите на немско-американския биохимик Ото Майерхоф, който установява, че млечната киселина се образува от гликоген, основен акумулатор на въглехидрати в тъканите. Майерхоф открива също, че след свиването се окислява само малко количество млечна киселина и енергията, отделяна при окисляването, превръща остатъка от млечна киселина отново в гликоген.
В годината, когато получава Нобелова награда, Хил става професор по физиология в лондонския университетски колеж. След три години е вече професор в Лондонското кралско дружество. Като се връща към изучаването на мускулната активност у човека, Хил открива, че голяма част от млечната киселина, образувала се в мускула по време на умерено натоварване, се окислява непосредствено след края на натоварването и затова следва бързо възстановяване на мускула. Но при интензивно натоварване в мускула се натрупва голямо количество млечна киселина, която преминава в кръвта и другите тъкани на организма. Тъй като за обратния синтез, или окисляването, млечната киселина трябва да премине обратно в мускулната тъкан, за възстановяването са необходими няколко часа.
За да опише недостига на кислород и излишната млечна киселина по време на силно натоварване, Хил въвел термина "кислородна задължителност". Недостигът на кислород се компенсира след края на натоварването за сметка на дълбоко дишане. Концепцията на Хил обяснила процесите, протичащи в организма на спортиста по време на силно натоварване, и следващото след това отстраняване на кислородната задължителност по време на възстановяването. Някои от изследванията на Хил били направени в Корнуелския университет в Итака, където той четял лекции по химия през 1927 г. В по-нататъшната си изследователска дейност Хил се заел с проучване на нервните импулси и открил, че при тяхното протичане също се образува топлина.
При изострянето на политическата ситуация в Германия Хил става откровен противник на нацистката политика. През 1933 г., когато неговият колега и приятел Пашен е уволнен от Тюбингенския университет и на негово място е назначен Йоханес Щарк, привърженик на нацистите, Хил обвинява правителството на Хитлер в преследване на евреите и инакомислещите учени. През същата година той участва в организирането на Дружеството за академично съдействие (по-късно - Дружество за защита на науката и образованието), чиито членове помагат да намерят убежище учените, спасяващи се от преследванията на нацистите.
С увеличаването на заплахата от война Хил изпитва нарастващ недостиг от време. Той е едновременно член на Комитета за научни изследвания в областта на противовъздушната отбрана и водещ специалист в Централния съвет на научните и техническите работници, занимаващ се с въпросите за ефективното участие на английските учени във военните разработки. Когато през 1939 г. Англия обявява война на Германия, лабораторията на Хил е ликвидирана, а той става през следващата година съветник към военния кабинет. Тогава е избран в парламента като представител на Кеймбриджкия университет и след няколко дена е изпратен във Вашингтон в състава на дипломатическа делегация за обсъждане на въпросите за военно сътрудничество между Великобритания, САЩ и Канада. Освен това Хил става член на университетската стипендиантска комисия, на Дружеството за подкрепа на учените и на Съвещателната комисия към департамента за научни и икономически изследвания. През 1943-1944 г. е изпратен в Индия, за да събере информация за изработване на необходими мерки за организиране на национални научни и икономически изследвания. Към края на войната той реорганизира своята лаборатория в университетския колеж. До оставката си в края на 1952 г. Хил продължава своите изследвания по физиология на мускулите.
През 1913 г. Хил се жени за Маргарет Невил Кейнс, сестра на английския икономист Джон Мейнърд Кейнс. Семейството има двама сина и две дъщери.
"Хил беше човек на традиционните вкусове и навици - пише Бернард Кац в спомените си за учения, - обикновен в своите чувства и искрен в дружеските си отношения, непримирим към помпозността. Настолна книга му беше Библията, обичаше да чете класика, особено Ръдиард Киплинг и Марк Твен".
Хил е член на повече от 40 научни дружества и получава почетни степени на 17
университета, сред които Единбургския, Оксфордския, Джон Хопкинс и
Колумбийския. Награден е с Ордена на честта (1946 г.) и с медала
Копли на Кралското дружество (1948 г.), а също така и с много други медали
и награди.
Превод от руски: Павел Б. Николов
