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 (PC_máx) en el ejercicio pico.

Material y métodos
Se evaluaron prospectivamente pacientes con insuficiencia cardíaca, en quienes se determinaron el VO_{2 máx}, el PC_máx (pulso de oxígeno × tensión arterial media) y la reserva cardíaca (PC_{máx - 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: VO_{2 máx} (11,8 versus 14,9 ml/kg/min, p < 0,001), PC_máx (831 versus 1.079 watts, p = 0,003) y reserva cardíaca (465 versus 676 watts, p = 0,002). Áreas ROC: (VO_{2 máx}: 0,73; PC_máx 0,68; RC 0,68, p = 0,34 entre áreas). Riesgo de eventos: para VO_{2 máx} < 14 ml/kg/min HR 3,93 (IC 95% 1,89-8,20), p < 0,001; PC_máx < 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 PC_máx 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 (VO_{2 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" (PC_máx), 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: PC_máx - PC_basal

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 PC_máx 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 VO_{2 máx}, PC_máx 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 VO_{2 máx}, PC_máx 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, PC_máx 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: VO_{2 máx}, área 0,73; PC_máx 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: VO_{2 máx} < 14 ml/kg/min, HR 3,93 (IC 95% 1,89-8,20), p < 0,001; PC_máx < 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 VO_{2 máx} como de PC_máx, 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 PC_máx y el VO_{2 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 PC_máx 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 PC_máx, 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 PC_máx se realizaron en forma invasiva, con monitorización hemodinámica y estrés farmacológico. Los pacientes con menor PC_máx presentaban peor evolución clínica (un dato interesante fue que en la mayoría de los pacientes fallecidos con PC_máx 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 PC_máx 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 PC_máx, peor pronóstico (en el caso de recurrencia de la IC y mortalidad) presentaban.
Posteriormente, Roul y colaboradores (18) aplicaron el concepto de PC_máx en las pruebas de ejercicio. Estos autores estudiaron 50 pacientes en CF II/III, con monitorización invasiva; evaluaron "índices de trabajo de ventrículo izquierdo", VO_{2 máx} y PC_máx y en el análisis multivariado hallaron que un PC_máx 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 PC_máx (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 PC_máx.
Por último, Cohen-Solal (21) y Scharf, (22) en forma independiente y con empleo de la PECP, calcularon una aproximación al PC_máx a través del producto de la tensión arterial sistólica y el VO_{2 máx}, que denominaron "poder circulatorio"al primero y "poder cardíaco en ejercicio" al segundo, y observaron que en el análisis multivariado el PC_máx 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 PC_máx (IC por TAM).
Quizás el concepto más novedoso, como ya mencionamos, es el valor incremental demostrado en la asociación del VO_{2 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 VO_{2 máx} y el PC_máx 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 PC_máx 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 PC_máx 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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