Papel de la determinación del poder cardíaco como factor pronóstico en pacientes con insuficiencia cardíaca crónica
Alberto A. Fernández†1, Daniel Ferrante, Adrián Hrabar1, Alejandro Moguilner1, Federico Bassi1, Carlos Alvárez1, José L. Barisani2, Alejandra Christen2, Fernando Kertenian1, Marcelo Cohen1
Servicio de Cardiología, Sanatorio Modelo Quilmes - Av. Andrés Baranda 282, Quilmes, Provincia de Buenos Aires
Servicio de Cirugía Cardiovascular, Hospital Presidente Perón - Avellaneda, Provincia de Buenos Aires
† Para optar a Miembro Titular SAC
1 Sanatorio Modelo Quilmes
2 Hospital Presidente Perón
Dirección para separatas:
Dr. Alberto Fernández
Servicio de Cardiología Sanatorio
Modelo Quilmes -
Av. Andrés Baranda 282, Quilmes,
Pcia. de Bs. As. afernan@speedy.com.ar
Recibido: 26/10/2004
Aceptado: 07/03/2005
RESUMEN
Objetivos
Evaluar el valor pronóstico de una nueva variable derivada de la prueba de ejercicio
cardiopulmonar (PECP), el poder cardíaco máximo (PCmáx) en el ejercicio pico.
Material y métodos
Se evaluaron prospectivamente
pacientes con insuficiencia cardíaca, en quienes se determinaron el VO2
máx, el PCmáx (pulso de oxígeno ×
tensión arterial media) y la reserva cardíaca (PCmáx
- basal). Se compararon los valores de acuerdo con la ocurrencia o no
de eventos (internación por IC o muerte). Se evaluó el valor incremental
a través de curvas ROC y la asociación de sus puntos de corte
con eventos (log rank test y ajuste por confundidores por regresión
de Cox). Punto final combinado: internación por IC y/o muerte.
Resultados
Población: 157 pacientes, hombres 83,4%, edad 59 ± 10 años, clase funcional III/IV 22,2%,
deterioro severo del VI 56,7%, eventos: 22,9 %. Seguimiento promedio: 9 meses.
Los pacientes con eventos presentaron menores valores de: VO2 máx (11,8 versus 14,9 ml/kg/min,
p < 0,001), PCmáx (831 versus 1.079 watts, p = 0,003) y reserva cardíaca (465 versus 676 watts,
p = 0,002). Áreas ROC: (VO2 máx: 0,73; PCmáx 0,68; RC 0,68, p = 0,34 entre áreas). Riesgo de eventos:
para VO2 máx < 14 ml/kg/min HR 3,93 (IC 95% 1,89-8,20), p < 0,001; PCmáx < 780 watts HR 2,78 (IC 95% 1,42-5,43), p = 0,003; y RC < 350 watts HR 2,75 (IC 95% 1,42-5,35),
p = 0,003. La incidencia de eventos fue del 8,54% en pacientes con VO2 y PC normales,
30,30% sólo un índice alterado: HR 3,09 (IC 95% 1,16-8,25), p = 0,024, y 45,24% con ambos
alterados: HR 5 (IC 95% 1,81-13,75), p = 0,002.
Conclusiones
La determinación del PCmáx es otra variable para determinar en la PECP que podría aportar
valor pronóstico incremental agregado a otros parámetros clásicos.
Palabras clave: Insuficiencia cardíaca; Prueba de ejercicio cardiopulmonar; Pronóstico; Reserva cardíaca
SUMMARY
Pronostic Value of Cardiac Power Determination in Patients with Chronic Heart Failure
Work Objective
To evaluate the predictive value of a new variable obtained
through the cardiopulmonary exercise test, the maximum
cardiac power (CPmx) during peak exercise.
Research Design and Methods
A group of heart failure patients were prospectively evaluated
through the assessment of VO2 mx, CPmx (oxygen pulse × mean arterial tension) and cardiac reserve (CR) (CPmx -
CPbasal). The values were compared according to the presence
of events (heart failure, hospitalization or death). The
incremental value through ROC curves and the association
of their cut-points with events (log-rank test and Cox regression)
were evaluated. Combined end point: admission
for worsening HF and/or death.
Results
Sample of 157 patients, 83.4% men, aged 59±10 years, functional
class III/IV: 22.3%. Severe LV systolic dysfunction
56.7%, events 22.9%, average follow up: 9 months.
Patients with events showed lower values of VO2 mx (11.8 vs.
14.9 ml/kg/min, p< 0.001), CPmx (831 vs. 1079 watts, p =
0.003) and CR (465 vs. 676 watts, p = 0.002); ROC areas:
(VO2 mx: 0.73; CPmx 0.68; CR 0.68, p = 0.34 between areas).
Risk of events: for VO2 mx< 14 ml/kg/min HR 3.93 (95% CI
1.89-8.20) p< 0.001; CPmx< 780 HR 2.78 (CI 1.42-5.43), p =
0.003 and CR< 350 HR 2.75 (95% CI 1.42-5.35) p = 0.003.
The incidence of events was of 8.5% in patients with normal
VO2 and CP, 30.3% with only one altered index: HR 3.1 (95%
CI 1.16-8.25) p = 0.024, and 45.2% with both altered indexes
HR 5 (95% CI 1.81-13.75) p = 0.002.
Conclusions
CPmx is another variable to determine in the cardiopulmonary
exercise test which could give incremental predictive
value, added to other classical parameters.
Key words: Congestive heart failure; Exercise test; Prognosis; Cardiac reserve
INTRODUCCIÓN
La insuficiencia cardíaca (IC) es un grave problema
de salud pública, tanto a nivel mundial como en nuestro
medio, determinado por incremento en la edad de
la población, la mejora de la sobrevida posterior a un
evento coronario y un mayor y mejor arsenal terapéutico
disponible. (1-4)
Los distintos mecanismos fisiopatológicos involucrados
en la génesis y perpetuación del cuadro de IC
impulsaron a los investigadores a desarrollar distintos
marcadores, (5-9) en busca de estratificar el riesgo
de estos pacientes.
Una de las alteraciones más importantes que genera
este síndrome es la disminución de la capacidad
de ejercicio, la cual es una de las principales limitantes
para llevar una vida normal. Es por ello que la mayoría
de los estudios de investigación clínica no sólo están
orientados a disminuir la mortalidad sino también
a mejorar la calidad de vida, esta última en relación
directa con el incremento de la capacidad de ejercicio.
Uno de los índices más arraigados y reproducibles en su determinación
es el consumo de oxígeno determinado en el pico de ejercicio (VO2
máx), el cual se obtiene mediante la "prueba de ejercicio
cardiopulmonar" (PECP). (8, 9)
Numerosas publicaciones han definido los 14 ml/
kg/min como el punto de corte que limita dos poblaciones
con distinta evolución. (10, 11) Sin embargo, la
determinación del VO2 tiene limitantes desde muchos
puntos de vista (sexo, presencia de obesidad, aspectos
operativos, etc.) que hicieron necesaria su resignificación
en el contexto general de los índices pronósticos
de los pacientes con IC.
Desde hace años se intenta evaluar la capacidad de bomba del corazón,
en base a la eficiencia contráctil, evidenciada por la presión
generada en las grandes arterias y la perfusión adecuada a nivel tisular.
Es así que se comenzó a medir la eficiencia cardíaca, al
inicio en forma invasiva, (11-14) a través de ecocardiografía
e infusión de inotrópicos, de lo que surgió un nuevo índice
denominado "poder cardíaco" (PCmáx), resultante
del producto del índice cardíaco por la tensión arterial
sistólica. Este nuevo índice resultó ser un potente predictor
de eventos tanto para el caso de la insuficiencia cardíaca crónica
como para la aguda. (15, 16)
El mismo concepto se aplicó en la determinación de
la eficiencia de bomba durante el ejercicio, en la que el
VO2 (obtenido a través de la PECP), como uno de los
parámetros por evaluar, se utilizó como dato único o en
relación con la frecuencia cardíaca (pulso de oxígeno)
multiplicado por la tensión arterial sistólica, que da por
resultado el poder cardíaco máximo. (17-19)
La estimación del
poder cardíaco máximo a través de la PECP, con empleo de
la presión arterial media en lugar de la tensión arterial sistólica,
nos permitiría obtener un nuevo índice, no invasivo y con mayor
asociación con la eficiencia circulatoria que los descriptos previamente.
Además, de la diferencia del poder cardíaco obtenido previo al
esfuerzo y el determinado en el pico de ejercicio surge la siguiente variable:
la "reserva cardíaca" (RC), parámetro que nos permitiría
valorar la eficacia contráctil del corazón en relación
con el esfuerzo realizado.
El objetivo de nuestro estudio fue evaluar la capacidad pronóstica del
"poder cardíaco" obtenido, en base al producto de la tensión
arterial media y el "pulso de O2" (como mecanismo indirecto
de valorar el volumen sistólico) y, en segundo lugar, definir el valor
incremental de la asociación del "VO2 máx"
y el "poder cardíaco", como predictor de eventos en los pacientes
con IC.
MATERIAL Y MÉTODOS
Criterios de selección de pacientes y lugar de inclusión
Se incluyeron en forma prospectiva pacientes con IC crónica
en seguimiento ambulatorio de dos centros (Sanatorio
Modelo Quilmes y Hospital Presidente Perón de Avellaneda),
sin internaciones ni modificaciones del tratamiento
farmacológico en los últimos 2 meses y función sistólica del
VI deprimida (Fey < 40% o FAC < 25% o deterioro moderado
a severo).
Se excluyeron pacientes con IC debido a: valvulopatías
severas primarias, miocardiopatía hipertrófica obstructiva, síndromes coronarios agudos en los últimos 30 días, claudicación
intermitente, isquemia de esfuerzo e imposibilidad
de realizar la PECP por falta de colaboración del paciente,
trastornos osteomusculares o respiratorios.
Puntos finales
El resultado evaluado fue el punto final combinado de internaciones
por IC descompensada y/o muerte por todas las
causas, tanto en el seguimiento ambulatorio o durante la
internación.
Evaluación de los pacientes
A todos los pacientes se les realizó una PECP (CPX Medical
Graphics, Minnessota USA), en cicloergómetro, con el siguiente
protocolo: período de registro basal/reposo: 2 minutos;
período de ejercicio con cargas progresivas (25 watts) de
1 minuto cada una, hasta la detención por parámetros clásicos
ergométricos (angina, claudicación, fatiga muscular, disnea
desproporcionada, signos de IC o respuesta paradójica
de la tensión arterial) o alcanzar RER (cociente metabólico)
máximo > 1,1. La tensión arterial sistólica y diastólica y la
frecuencia cardíaca se evaluaron en el período basal, en ejercicio
(en cada etapa) y posteriormente a los tres y seis minutos
de la recuperación.
Los parámetros obtenidos a través de la PECP fueron
(Tabla 1):
TABLA 1
Cálculo de índices en la prueba de ejercicio cardiopulmonar
- VO2 basal y máximo, total y por kg de peso corporal
- Presión arterial sistólica y diastólica, basal y máxima
- Frecuencia cardíaca basal y máxima
- Umbral anaeróbico
- Capacidad funcional (relación VO2 máximo teórico y observado,
%)
- Pulso de O2: VO2 máximo ml-min / FC máxima
- Poder cardíaco máximo: pulso de O2 × TAM (en el pico
de ejercicio)
- Reserva cardíaca: PCmáx - PCbasal
El seguimiento de los pacientes se realizó con visitas periódicas mensuales y cuando éstas no eran posibles, con llamados telefónicos. En cada visita se registró la ocurrencia de eventos.
Análisis estadístico
Para la descripción de variables categóricas se utilizaron frecuencias
y proporciones y para variables numéricas medias o medianas y desvío estándar o rango intercuartil según su
distribución. La asociación de los índices se evaluó con la
incidencia de eventos mediante comparación de la media o
mediana entre pacientes con eventos y sin éstos. A través de
curva ROC se establecieron puntos de corte para incorporar
los índices en modelos univariados (log rank test) y multivariados
de asociación de eventos en el seguimiento (regresión
de Cox). Se comparó también la capacidad de discriminación
entre el VO2, el poder cardíaco y la reserva del poder
cardíaco a través de la comparación entre sus áreas ROC.
Para permitir la incorporación del VO2 y el poder cardíaco
dentro del modelo multivariado (dado que esta variable está
correlacionada con el poder cardíaco) y además evaluar el
valor incremental del poder cardíaco en relación con el VO2,
se establecieron las siguientes categorías: VO2 y poder normales,
VO2 o poder anormales, VO2 y poder anormales. Para
poder incorporar el VO2 y el PCmáx en un modelo multivariado,
los pacientes se clasificaron en relación con los puntos de
corte mediante la combinación de ambas variables, dado que
al estar correlacionadas entre sí (r = 0,65, dado que el cálculo
del poder incluye el VO2) no es posible su incorporación
simultánea en el análisis debido a multicolinealidad. Asimismo,
no se incorporó la reserva cardíaca por el mismo motivo.
Se incorporaron al modelo otras variables potencialmente
confundidoras como edad, función VI y capacidad funcional.
Se consideró significativo para todas las pruebas un valor de
p menor de 0,05.
RESULTADOS
Se incluyeron en el estudio 157 pacientes, el 60,5% con etiología coronaria; el 83,4% de los pacientes fueron hombres. La edad promedio fue de 59 años (36-82). El 22,3% de los pacientes presentaron clase funcional IIIIV, mientras que el 56,7% presentó deterioro severo de la función ventricular (definida como una Fey < 25 o una FAC < 20) (Tabla 2). El tratamiento al ingreso se detalla en la Tabla 2. El seguimiento promedio fue de 9 meses (rango 1 a 19), con una incidencia acumulada de eventos del 22,9% (n = 36).
TABLA 2
Características de la población
En el análisis univariado, los pacientes con eventos presentaron mayor edad, peor clase funcional y menores VO2 máx, PCmáx y RC (Tabla 3). No se hallaron diferencias estadísticamente significativas en el tratamiento farmacológico entre pacientes con VO2 bajo versus VO2 normal (betabloqueantes 88,9% versus 88,3%, p = 0,9, IECA 77,8% versus 77,7%, p = 0,98) y poder cardíaco bajo versus normal (betabloqueantes 87,0% versus 89,3%, p = 0,67, IECA 75,9% versus 78,6%, p = 0,98). Tampoco se observaron diferencias en el tratamiento entre pacientes con evento y sin éste (betabloqueantes 88,9% versus 86,9%, p = 0,76, IECA 77,8% versus 76,4%, p = 0,86).
TABLA 3
Análisis univariado y multivariado (regresión de Cox)
Para establecer puntos de corte para las variables
VO2 máx, PCmáx y RC se construyeron curvas ROC y se
determinaron los valores con mejor capacidad de discriminación;
se estableció VO2 máx bajo el menor de 14
ml/kg/min, PCmáx bajo el menor de 782 watts y RC baja
la menor de 350 watts.
Para evaluar la capacidad de discriminación
pronóstica de los índices se construyeron curvas ROC y se compararon sus áreas. No se observaron diferencias
entre las áreas ROC: VO2 máx, área 0,73; PCmáx 0,68;
RC 0,68, comparación entre áreas p = 0,34.
Para estos puntos de corte en el análisis univariado,
la asociación con los eventos fue significativa: VO2 máx < 14 ml/kg/min, HR 3,93 (IC 95% 1,89-8,20), p < 0,001;
PCmáx < 780, HR 2,78 (IC 95% 1,42-5,43), p = 0,003;
RC < 350 HR 2,75 (IC 95% 1,42-5,35), p = 0,003.
Del total de los pacientes, el 52,2% presentaba valores,
tanto de VO2 máx como de PCmáx, definidos normales,
el 21,0% presentaba solamente uno de estos
parámetros alterados y el 26,7% presentó ambos
parámetros alterados.
La incidencia de eventos fue del 8,5% en el primer
grupo, del 30,30% en el segundo, HR 3,1 (IC 95% 1,16-
8,25), p = 0,024, y del 45,2% en el tercero, HR 5 (IC
95% 1,81-13,75), p = 0,002; ajustado por edad, clase
funcional y función ventricular (Tabla 3).
Fig. 1. Eventos acumulados.A. Puntos de corte de VO2 (ml/kg/ min), poder cardíaco y reserva cardíaca. B. Combinación índices VO2 máximo y poder cardíaco.
Fig. 2. Curvas de Kaplan-Meier.
DISCUSIÓN
Los marcadores de la IC se encuentran en relación
con la activación neurohormonal, las alteraciones de
la microestructura cardíaca, la capacidad de esfuerzo
y la función ventricular, (7) pero poco se ha investigado
sobre la respuesta contráctil del corazón, aplicada
en la capacidad de ejercicio del paciente, un parámetro
directamente relacionado con la calidad de vida.
En el presente estudio se observó que una reducción
en el poder cardíaco máximo así como en la reserva cardíaca
se asoció con peor pronóstico en el seguimiento.
Asimismo resulta muy interesante la determinación
del valor incremental de la asociación del PCmáx y
el VO2 máx, agregada a otras variables clínicas, como
marcador pronóstico, en los pacientes con insuficiencia
cardíaca crónica.
El poder cardíaco es la fuerza por la cual el corazón
genera energía hidráulica dentro del sistema
arterial para mantener la circulación sanguínea y
conceptualmente es el producto del volumen de sangre
eyectado y la presión aórtica.
El mayor PC producido por el corazón representaría
la máxima capacidad contráctil de ese corazón y la
diferencia de ese PCmáx con los valores obtenidos previos
al ejercicio representarían la función contráctil
de su reserva, la cual sólo se modificaría por alteraciones
intrínsecas de los miocitos (IAM, posrevascularización,
etc.) o bien por la edad, con caída del PCmáx,
que podría ser compensada parcialmente con el ejercicio
(efecto sobre el VO2 por mejoría del componente
muscular periférico).
Los primeros estudios que demostraron el valor
predictivo del PCmáx se realizaron en forma invasiva,
con monitorización hemodinámica y estrés farmacológico.
Los pacientes con menor PCmáx presentaban
peor evolución clínica (un dato interesante fue que en la mayoría de los pacientes fallecidos con PCmáx normal
la muerte súbita fue el mecanismo de muerte).
En otro contexto, en pacientes críticos internados en
la UTI se observó que los pacientes a quienes que se
les podía incrementar el PCmáx mediante la infusión
de dobutamina más líquidos presentaron mejor evolución.
(11-14)
Cotter y colaboradores, con la aplicación del mismo
concepto a los pacientes que se presentaban con
insuficiencia cardíaca aguda (15) o "shock cardiogénico",
(17) demostraron que cuanto más bajo fuera
el PCmáx, peor pronóstico (en el caso de recurrencia de
la IC y mortalidad) presentaban.
Posteriormente, Roul y colaboradores (18) aplicaron
el concepto de PCmáx en las pruebas de ejercicio.
Estos autores estudiaron 50 pacientes en CF II/III,
con monitorización invasiva; evaluaron "índices de
trabajo de ventrículo izquierdo", VO2 máx y PCmáx y en
el análisis multivariado hallaron que un PCmáx menor
de 2 watts permitía diferenciar el grupo de pacientes
con mayor morbimortalidad.
Metra y colaboradores, (19) al igual que Williams,
(20) combinaron métodos no invasivos en la determinación
del PCmáx (calculaban el índice cardíaco en base
a una técnica descripta por Collier y posteriormente
por Fick) y ejercicio en cinta y observaron resultados
similares con respecto al valor predictivo del PCmáx.
Por último, Cohen-Solal (21) y Scharf, (22) en forma independiente y
con empleo de la PECP, calcularon una aproximación al PCmáx
a través del producto de la tensión arterial sistólica
y el VO2 máx, que denominaron "poder circulatorio"al
primero y "poder cardíaco en ejercicio" al segundo, y observaron
que en el análisis multivariado el PCmáx persistía
como única variable pronóstica (aun frente a parámetros
clásicos como el VO2). Estos mismos conceptos fueron probados
por otros autores, como Cooke (23) y Armstrong. (24)
A partir de la evidencia disponible, creemos que
surgen varias limitaciones. Primero, la complejidad,
la incomodidad y lo poco práctico de la determinación
por métodos invasivos de un índice de eficiencia
cardiovascular durante el ejercicio. Segundo, la utilización
de la tensión arterial sistólica, cuyos valores
podrían estar modificados por otras causas, como la
edad (mayor rigidez de las arterias) e hiperreactividad.
La utilización de la tensión arterial media podría constituir
un índice con mayor validez para reflejar el concepto
de la tensión generada en el árbol arterial por el
flujo de sangre eyectado por el corazón a lo largo del
tiempo.
Tercero, utilizar un parámetro como el pulso de
O2, (25-28) que en condiciones normales (sin anemia o
hipoxemia severa) tiene una relación directa con el
volumen sistólico, nos permitiría una aproximación
más fisiológica al concepto inicial del PCmáx (IC por
TAM).
Quizás el concepto más novedoso, como ya mencionamos, es el valor
incremental demostrado en la asociación del VO2 máx
con el "poder cardíaco". Si bien existe cierta dependencia
matemática en la determinación del poder cardíaco con respecto
al VO2, resulta muy interesante el hecho de que la alteración
de estos dos parámetros amplifique la capacidad pronóstica que
cada uno tiene por sí solo, lo cual permite jerarquizar una subpoblación
de mayor riesgo a través de un mismo estudio.
Otro de los índices evaluados, la "reserva cardíaca",
tuvo significación similar al VO2 máx y el PCmáx
como predictorindependiente. Este hallazgo es interesante desde lo fisiopatológico,
dado que, de un modo indirecto, nos permitiría valorar la eficiencia
cardiovascular durante el ejercicio; en ausencia de un PCb anormalmente elevado
(p. ej., hipertensión basal severa), la caída de la RC implicaría
probablemente una capacidad contráctil ineficiente del miocardio.
Todos estos nuevos índices obtenidos de la PECP
clásica incrementarían su valor como herramienta útil
en la estratificación de riesgo de los pacientes con IC.
El valor pronóstico a largo plazo del PCmáx y la RC
deberán establecerse en estudios con un número mayor
de pacientes y con un seguimiento más prolongado
que el del presente trabajo.
CONCLUSIONES
Nuestro estudio, así como la mayoría de los trabajos precedentes, ha demostrado el valor de determinar la eficiencia (capacidad) contráctil del corazón, tanto por métodos invasivos o indirectos, y la relación directa de estas determinaciones con la ocurrencia de eventos. Si el corazón es incapaz de mantener un volumen de sangre efectivo, la performance del ejercicio seguramente estará comprometida, por lo que podríamos inferir que el PCmáx y por lo tanto la reserva cardíaca serían determinantes mayores de la capacidad funcional de los pacientes afectados por IC. La relevancia de estos nuevos marcadores se relaciona no sólo con su valor pronóstico sino también con la información adicional que aportan sobre mecanismos fisiopatológicos, en una entidad como la IC, que continúa presentando una morbimortalidad elevada a pesar del arsenal diagnóstico y terapéutico disponible.
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