Muchos fueron los trabajos de investigación realizados por el doctor Heberto Cuenca. Uno de los más valiosos e innovadores fue el descubrimiento que hiciera, en 1935, de la forma cardíaca de la enfermedad de Chagas en Venezuela, que desde ese entonces es conocida como la enfermedad de Cuenca.

"La forma cardíaca de la enfermedad de Chagas, con presentación de nuestro primer caso". En este trabajo, Cuenca "expresa su seguridad de poder encontrar más casos en corazones anoxémicos, necatoriásicos y palúdicos. Confirma la cardiomegalia por radiología, así como por electrocardiografía de tres derivaciones la fibrilación auricular, la extrasistolia ventricular y los trastornos de la conducción. Y por último, por este mismo método, y dada la presencia de ganchos en las ramas del complejo ventricular rápido y aplanamiento y difasismo de la onda T, un bloqueo de arborización. Concluye con la siguiente aseveración: "Esta etiología es más responsable que el paludismo y la necatoriasis de las cardiopatías de nuestros llanos".

En "Un caso de endo-arteritis maligna que simula la endocarditis de tipo Osler", Cuenca, junto al doctor O'Daly Vizcarrondo relatan un caso de autopsia de endocarditis maligna que simula de modo perfecto la endocarditis maligna de marcha lenta. Las lesiones úlcero-vegetantes aparecen en el cayado aórtico y en la aorta torácica, injertadas sobre lesiones sifilíticas antiguas. Causa: estreptococo viridans, puesto en evidencia en el tercer hemocultivo en vida del paciente, y también en las lesiones ulcerosas. Ambos doctores concluyen que este germen posee un tropismo vascular especial, por lo que se encontraron indemnes el endocardio y las cavidades cardíacas. "Sobre la acción del sulfato de quinina intravenosa en un caso de taquicardia paroxística" publicado en 1931, Bermúdez Arias señala que "probablemente es el primer caso de arritmia cardíaca publicada en Venezuela, y la primera mención del uso de un antiarrítmico, la quinidina.

En sus trabajos, Cuenca utilizaba la descripción clínica, con la que desarrollaba sus trabajos: "Mujer de treinta años de edad, de temperamento muy nervioso, que para ese momento, después de una viva emoción, fue presa de palpitaciones que le producían gran angustia precordial; su facie era pálida, estaba sudorosa, la base del cuello estaba animada de latidos tumultuosos que contrastaban con la pequeñez de su pulso. A la auscultación los latidos aparecían separados por espacios iguales y el ritmo tenía los caracteres del ritmo embriocárdico, la taquicardia era tan intensa que era imposible precisar con exactitud el número de pulsaciones, el cual era aproximadamente de doscientos por minuto". Lo anterior es sólo un ejemplo de la praxis del doctor Cuenca, quien se basó fundamentalmente en la observación como recurso primordial en el estudio de nuevos casos.

"Las afecciones de la arteria pulmonar, con análisis de algunos de los casos observados por nosotros en Caracas" publicado en archivos Venezolanos de Cardiología y Hematología en 1935, fue presentado como un trabajo extenso y meduloso, que ocupa todo el número de la revista. En él, Heberto Cuenca menciona la relativa frecuencia de las alteraciones congénitas de la arteria pulmonar en Caracas, "hace un análisis exhaustivo de su etiología, especialmente de la congénita, cuya estrechez la encuentra más frecuentemente asociada a la comunicación interventricular. Expone numerosos casos estudiados clínica, radiológica y electrocardiográficamente. Describe la onda auricular acentuada en el flebograma y distingue el segundo ruido acentuado en la hipertensión pulmonar del apagado en la esclerosis pulmonar"