Griffith Pugh

70 ans de la conquête de l’Everest : Griffith Pugh, le troisième homme

  • 23 mai 2023
  • 8 minutes

De combien de bouteilles d’oxygène auront besoin les alpinistes une fois dans la zone de la mort ? Quid de leur apport hydrique, de leur nutrition et de leur récupération tout au long de l’expédition ? Autant de questions auxquelles a dû répondre Griffith Pugh, scientifique à qui l’on doit, en grande partie, le succès britannique du 29 mai 1953 sur l’Everest mais aussi des études édifiantes sur la physiologie, allant de l’évolution des performances en haute altitude à la nutrition, en passant par l’hypothermie. Portrait d’un homme brillant qui n’a pourtant guère laissé de traces dans les manuels d’histoire. Volet 3 de notre série Everest 1953.

1993. Lors de la cérémonie marquant le 40e anniversaire de la conquête de l’Everest, un vieillard méconnu, d’abord relégué au fond de la salle parce que son fauteuil roulant risquait de gêner le passage de la souveraine, prend place sur scène pour un instant éphémère de célébrité avant de retomber dans l’oubli.

Cet homme, c’est Griffith Pugh, pionnier de ce qu’aujourd’hui nous appelons « physiologie de l’exercice ». Des années 1950 à 1970, il n’a cessé d’étudier l’adaptation humaine face à des environnements extrêmes, qu'il s'agisse de la chaleur, du froid, de l'humidité ou de la sécheresse, au niveau de la mer ou à haute altitude, notamment dans l’Himalaya. Son mantra ? Ce n’est qu’en sortant de son laboratoire qu’un scientifique peut faire évoluer les connaissances sur les performances de l’homme dans des milieux extrêmes.

C’est bien simple, sans Griffith Pugh, la première ascension de l’Everest par Edmund Hillary et Tenzing Norgay le 29 mai 1953, n’aurait certainement pas eu lieu. Pourtant, si le nom des deux alpinistes est à jamais gravé dans l’histoire, aux côtés de John Hunt, le chef de l’expédition, le rôle déterminant de ce scientifique, est tombé dans l'oubli des archives poussiéreuses.

Un effacement étonnant que l’on doit beaucoup à la façon dont l'expédition a été présentée. Davantage comme un triomphe de l’héroïsme humain, et plus particulièrement impérial britannique, que celui de la science. On comprend alors pourquoi le chef de l'expédition, John Hunt, a toujours choisi de décrire le travail scientifique et technique qui a sous-tendu l'ascension comme un effort d'équipe - ce qui était certainement le cas, mais qui a largement mis de côté le rôle clé de Griffith Pugh. Notons que le scientifique lui-même a également contribué à cette impression, n'écrivant jamais de compte-rendus destinés au grand public. Ainsi, ses recherches apparaissent plutôt sous la forme de longs textes techniques peu digestes… tout de même lus par des alpinistes. À la suite de l’ascension de l'Everest, dix sommets de plus de 8000 mètres ont été gravis pour la première fois, en l’espace de cinq ans seulement. Tous d’après les principes énoncés par Griffith Pugh.

Sur l’Everest, d’innombrables défis physiologiques à relever

1922. À cette époque, les médecins déclarent que passer une nuit au-delà de 7000 mètres d’altitude est mortel. Les premières entreprises pour gravir le toit du monde paraissent donc héroïques, voire suicidaires. D’autant que l’équipement des alpinistes est rudimentaire. « Nous avons des bottes en peau de mouton et portons presque tous des costumes Knickerbocker, des sous-vêtements en laine et des pyjamas en flanelle », raconte John Morris, membre de l’expédition de 1953. Côté nutrition, ils ne possèdent aucune connaissance, mais ne manquent de rien. En revanche, leurs réchauds Primus ne fonctionnant pas à haute altitude, ils doivent se contenter, à plus de 8000 mètres, de chocolat, de raisins secs et de confiseries, sans pouvoir boire de boisson chaude.

Sur cette expédition, l’utilisation d’oxygène supplémentaire, la grande innovation de l’époque, permettra aux alpinistes Charles Granville Bruce et George Ingle Finch d’atteindre l’altitude record de 8350 mètres. À savoir qu’au sommet de l’Everest, la pression atmosphérique est le tiers de celle du niveau de la mer. Un même volume d’air contient donc trois fois moins de molécules. Ce qui explique pourquoi la respiration est laborieuse l’altitude augmentant. D’où l’utilisation d’oxygène comprimé qui vise à recréer un environnement plus respirable. Mais cette découverte récente rime souvent avec imperfection. Ces appareils, très lourds, étaient souvent défectueux.

Griffith Pugh, qui doit relever de multiples défis physiologiques, identifiés lors des expéditions passées, commence bien évidemment ses recherches avant 1953. Dès 1952, il se rend par exemple, sur les pentes du Cho Oyo (8188 m) avec une expédition britannique, apprend-on dans le livre « Everest, la première ascension. L’histoire inédite de Griffith Pugh, le physiologiste qui la rendit possible » écrit par sa fille, Harriet Tuckey, en hommage à son père, en 2013. Là-bas, il fait les esquisses des travaux qu’il continue d’effectuer de longs mois après, dans son laboratoire de l'Institut national de recherche médicale londonien.

À quelle vitesse peuvent grimper des alpinistes portant des charges avec et sans oxygène ? De combien de bouteilles vont-ils avoir besoin ? Quid de leur apport hydrique ? De leur nutrition (calories, répartition des macronutriments…) ? De leur récupération ? s’interroge le chercheur.

Des recherches déterminantes sur l’utilisation de l’oxygène à haute altitude

Depuis les premières tentatives d’ascension de l’Everest dans les années 1920, les expéditions butent toutes sur la barre invisible des 8000 m, la fameuse « zone de la mort » à partir de laquelle la moindre faute, la moindre hésitation peut s’avérer fatale. L'atmosphère y est raréfiée ce qui rend les mouvements pénibles et nécessite un effort énorme de l’organisme. Si les progrès de l’aéronautique ont certes montré que l’utilisation de l’oxygène permettait de résoudre ces problèmes, ils n'apportent aucune solution adaptée à la montagne où les hommes perdent tout le bénéfice du précieux gaz en portant de lourdes bouteilles.

Une équation impossible en apparence, que Griffith Pugh va pourtant résoudre. Sur les pentes du Cho Oyu (8188 m), en 1952, il entreprend de déterminer les stratégies optimales à adopter pour une expédition à haute altitude. Le scientifique se base notamment sur l’expérience des Suisses sur le toit du monde la même année, contraints de renoncer à 300 mètres du sommet en raison des faibles débits de leurs appareils à oxygène (d’environ 2 litres par minute), et d’une grave déshydratation. Pour déterminer les débits nécessaires, Griffith Pugh doit d'abord établir le coût en oxygène du travail musculaire sur un terrain montagneux à différentes altitudes. Des résultats ensuite comparés à des expériences sur tapis de course menées au niveau de la mer, dans son laboratoire.

Ainsi, il met au point un nouveau matériel d’oxygène et établit que pour fournir l’effort final, les alpinistes auront besoin, à partir de 8500 mètres d’altitude, d’un débit de quatre litres d’oxygène par minute avec deux masques spécialement conçus pour être utilisés pendant l'exercice et le sommeil visant à améliorer les performances et la récupération. Des recommandations encore couramment utilisées aujourd'hui.

Le souci du détail de Griffith Pugh le pousse au-delà du défi hypoxique de la haute altitude. Si bien qu’il conçoit des vêtements en wyncol, un mélange de coton et de nylon très étanche au vent, respirant et très résistant, et des duvets indispensables pour tenir à des températures atteignant -40°C, confortables et légers, tous testés en laboratoire et sur le terrain. Il va également participer à l’amélioration des bottes et tentes des alpinistes, mais aussi redessiner les casseroles utilisées par les alpinistes afin de les rendre plus efficaces.

Des travaux faisant encore autorité aujourd’hui

Autre contribution fondamentale de Griffith Pugh : la stratégie à adopter pour s’acclimater. Au début des années 1900, certains alpinistes pensaient que la meilleure façon de gravir une montagne était de la monter et de la descendre le plus rapidement possible, partant du principe que plus l'expédition était longue, plus le risque de détérioration par hypoxie était grand. Cependant, Pugh se rend compte que l’on peut vivre relativement confortablement jusqu'à environ 5 000 mètres d’altitude. Mieux, un temps d'acclimatation plus long à cette altitude est bénéfique, surtout si l’on envisage de dépasser les 6000 mètres.

Mais les découvertes du scientifique ne s’arrêtent pas là. Côté hydratation, Griffith Push propose un protocole strict aux alpinistes. L’idée ? Contrer l'hémoconcentration (augmentation de la proportion de globules rouges dans le sang) qui se produit à haute altitude. Pour cela, il demande à chaque alpiniste de boire 2 à 3 litres par jour.

Au cours des décennies qui ont suivi, les travaux de Griffith Pugh appuient son autorité dans le domaine. D’abord en montagne, avec la fameuse expédition dite de la « Silver Hut » (hutte d’argent) au Makalu en 1960-1961, qui écrit les règles de la bonne préparation en haute altitude avec, et bientôt sans oxygène.

Co-dirigé avec Hillary, ce projet est né des questions soulevées par l'expédition de l'Everest de 1953. À savoir comment les fonctions corporelles sont modifiées par l'altitude et par l'acclimatation. Plus tard, en 1958, les deux hommes avaient discuté de la possibilité de gravir l'Everest sans oxygène, en améliorant l'acclimatation par un hivernage à 6100 m pendant six mois. « Je suis absolument certain que nous pourrons amener quelqu'un au sommet [de l'Everest, ndlr] sans oxygène » écrit Hillary à Griffith Pugh.

Sur place, une poignée de scientifiques, dont beaucoup deviendront par la suite d'éminents spécialistes de la physiologie et de la médecine de l'altitude, vit et travaille pendant des mois à 5800 mètres d'altitude – un exploit ! L’un des objectifs de l'expédition est d'acclimater un groupe d'alpinistes qui devait atteindre le sommet du Makalu (8470 m), cinquième plus haute montagne du monde, sans oxygène. Si les tentatives d’ascensions s’avèrent infructueuses, dû aux difficultés liées à l’altitude (embolie pulmonaire, œdème cérébral…), l'expédition est un moment marquant dans l’évolution de la discipline, citée à maintes reprises plus de 60 ans plus tard.

Par la suite, Griffith Pugh délaisse quelque peu l’Himalaya pour s’intéresser à d’autres disciplines, notamment la natation en eau froide avec la traversée de la Manche à la nage ou plus largement les Jeux Olympiques de Mexico de 1968 se déroulant à 2 270 mètres. Il va par exemple mener des recherches sur les effets de l'altitude sur les performances sportives commandées par l'Association olympique britannique qui souhaite apaiser les craintes des athlètes olympiques en leur montrant que les performances en haute altitude sont sans danger. À la suite de ces travaux, le scientifique démontre que sur l’épreuve contre-la-montre, les performances des athlètes arrivés à Mexico depuis quatre jours seulement diminuent de 8,5% (en comparaison à leur temps de référence au niveau de la mer). Un chiffre abaissé à 5,7 % au 29e jour de leur présence en altitude. Le scientifique est donc le premier à faire état de la diminution des performances sportives à haute altitude mais aussi de l'amélioration des performances lorsque le temps de récupération est suffisant. De quoi ouvrir la voie à des recherches plus récentes qui ont permis d’affiner la préparation des athlètes.

Hypothermie et immersion en eau froide

D’autres recherches, plus ou moins éloignées du domaine du sport, encore que, de Griffith Pugh s’intéressent à l'hypothermie accidentelle, la chute involontaire de la température corporelle en dessous de 35 °C. À savoir qu’au Royaume-Uni, dans les années 60, environ 30 à 60 décès par an ont lieu lors de promenades en milieu rural dans des conditions humides et venteuses. Un risque d’autant plus présent chez les jeunes.

À l’époque, on met cela sur le dos de la fragilité mentale de l'individu. Une idée à laquelle Griffith Pugh s’oppose fermement, prouvant que des vêtements de mauvaise qualité en sont la cause principale puisque lorsqu’ils sont mouillés par le vent, leur valeur isolante diminue de 90%. Le seul moyen de rester au chaud étant alors de marcher plus vite. À un rythme que la majorité des gens ne peut maintenir. Si bien qu’ils finissent par ralentir et se refroidir encore plus.

Des travaux particulièrement influents qui ont permis de déterminer les stratégies de prévention optimales contre l’hypothermie, telles que les vêtements à utiliser, largement adoptées par les groupes de secours en montagne. Ces études ont par la suite été étendues à de nombreux aspects de l'immersion en eau froide.

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