Cardiovascular and chronic obstructive pulmonary diseases: pathophysiological processes and treatment tactics

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Due to the global aging of the population, the deteriorating ecology and lifestyle changes, patients with isolated cardiovascular diseases (CVD) are becoming less common, and the portrait of a comorbid patient comes first in the structure of patients with CVD. Among a number of diseases complicating and concomitant with cardiovascular, a special place is occupied by chronic obstructive pulmonary disease (COPD). The prevalence of COPD among CVD patients can reach 60%. Many of the pathophysiological mechanisms underlying COPD can increase the risk of cardiovascular disease and vice versa. The most common cases of COPD are arterial hypertension, coronary heart disease, heart failure, and atrial fibrillation. Given the close relationship between COPD and CVD, it is clear that treatment for one condition can affect another. This review discusses current positions about the influence of both groups of diseases on each other, and also observes the effects of drug therapy of both diseases.

Full Text

##article.viewOnOriginalSite##

About the authors

L. G. Ambatiello

Myasnikov Research Institute of Clinical Cardiology, National Medical Research Center for Cardiology

Author for correspondence.
Email: lali.ambatiello@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1138-3361

к.м.н., с.н.с. отд. гипертонии

Russian Federation, Moscow

I. E. Chazova

Myasnikov Research Institute of Clinical Cardiology, National Medical Research Center for Cardiology

Email: lali.ambatiello@mail.ru

к.м.н., с.н.с. отд. гипертонии

Russian Federation, Moscow

References

  1. Eriksson B, Lindberg A, Müllerova H, et al. Association of heart diseases with COPD and restrictive lung function – Results from a population survey. Respiratory Medicine. 2013;107(1):98-106.
  2. Sin DD, Wu L, Man SF. The relationship between reduced lung function and cardiovascular mortality: a population-based study and a systematic review of the literature. Chest. 2005;127:1952-9. doi: 10.1378/chest.127.6.1952
  3. Sin DD, Man SF. Chronic obstructive pulmonary disease as a risk factor for cardiovascular morbidity and mortality. Proc Am Thorac Soc. 2005;2(1):8-11. doi: 10.1513/pats.200404-032ms
  4. Persson C, Bengtsson C, Lapidus L, et al. Peak expiratory flow and risk of cardiovascular disease and death. A 12-year follow-up of participants in the population study of women in Gothenburg, Sweden. Am J Epidemiol. 1986;124:942-8.
  5. Sorlie PD, Kannel WB, O’Connor G. Mortality associated with respiratory function and symptoms in advanced age. The Framingham Study. Am Rev Respir Dis. 1989;140:379-84.
  6. Rabe KF, Hurst JR, Suissa S. Cardiovascular disease and COPD: dangerous liaisons? Eur Respir Rev. 2018;27(149):180057. doi: 10.1183/16000617.0057-2018
  7. Roversi S, Fabbri LM, Sin DD, et al. Chronic obstructive pulmonary disease and cardiac diseases. An urgent need for integrated care. Am J Respir Crit Care Med. 2016;194:1319-36. doi: 10.1164/ rccm.201604-0690so
  8. Задионченко В.С., Адашева Т.В., Федорова И.В. и др. Артериальная гипертония и хроническая обструктивная болезнь легких – клиникопатогенетические параллели и возможности терапии. Российский кардиологический журнал. 2009;6:62-8 [Zadionchenko VS, Adasheva TV, Fedorova IV, et al. Arterial hypertension and chronic obstructive pulmonary disease: clinico-pathogenetic parallels and therapeutic potential. Russian Journal of Cardiology. 2009;6:62-8 (In Russ.)]. doi: 10.15829/1560-4071-2009-6-62-68
  9. Кароли Н.А., Ребров А.П. Коморбидность у больных хронической обструктивной болезнью легких: место кардиоваскулярной патологии. Рациональная фармакотерапия в кардиологии. 1999;5(4):9-16 [Karoli NA, Rebrov AP. Comorbidity in patients with chronic obstructive pulmonary disease: a role of cardiovascular disorders. Rational Pharmacotherapy in Cardiology. 1999;5(4):9-16 (In Russ.)]. doi: 10.20996/1819-6446-2009-5-4-9-16
  10. Anthonisen NR, Connett JE, Enright PL, Manfreda J. Hospitalizations and mortality in the Lung Health Study. Am J Respir Crit Care Med. 2002;166:333-9. doi: 10.1164/rccm.2110093
  11. Чазова И.Е. Артериальная гипертония и хроническая обструктивная болезнь легких. Consilium Medicum. 2006;8(5):21-5 [Chazova IE. Arterial hypertension and chronic obstructive pulmonary disease. Consilium Medicum. 2006;8(5):21-5 (In Russ.)].
  12. Адашева Т.В., Федорова И.В., Задионченко В.С. и др. Клинико-функциональные характеристики артериальной гипертонии у больных хронической обструктивной болезнью легких. Сердце. 2009;6:345-51 [Adasheva TV, Fedorova IV, Zadionchenko VS, et al. Clinic and functional characteristics of arterial hypertension in patients woth chronoc obstructive pulmonary disease. Serdce. 2009;6:345-51 (in Russ.)].
  13. Jousilahti P, Vartiainen E, Tuomilehto J, Puska P. Symptoms of chronic bronchitis and the risk of coronary disease. Lancet. 1996;348(9027):567-72.
  14. Cavaillès A, Brinchault-Rabin G, Dixmier A, et al. Comorbidities of COPD. Euro Respir Rev. 2013;22(130):454-75. doi: 10.1183/ 09059180.00008612
  15. Brekke PH, Omland P, Smith P, et al. Underdiagnosis of myocardial infarction in COPD – Cardiac Infarction Injury Score (CIIS) in patients hospitalised for COPD exacerbation. Respir Med. 2008;102(9):1243-47. doi: 10.1016/j.rmed.2008.04.010. Epub 2008 Jul 1.
  16. Libby P. Inflammation in atherosclerosis. Nature. 2002;420:868-74. doi: 10.1038/nature01323
  17. Paulus WJ, Tschope C. A novel paradigm for heart failure with preserved ejection fraction: comorbidities drive myocardial dysfunction and remodeling through coronary microvascular endothelial inflammation. J Am Coll Cardiol. 2013;62:263-71. doi: 10.1016/j.jacc.2013.02.092
  18. Rossi A, Aisanov Z, Avdeev S, et al. Mechanisms, assessment and therapeutic implications of lung hyperinflation in COPD. Respir Med. 2015;109:785–802. doi: 10.1016/j.rmed.2015.03.010
  19. O’Donnell DE, Webb KA, Neder JA. Lung hyperinflation in COPD: applying physiology to clinical practice. COPD Research and Practice. 2015;1(1):4. doi: 10.1186/s40749-015-0008-8
  20. Parshall MB, Schwartzstein RM, Adams L, et al. An official American Thoracic Society statement: update on the mechanisms, assessment, and management of dyspnea. Am J Respir Crit Care Med. 2012;185:435-52. doi: 10.1164/rccm.201111-2042st
  21. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Pocket Guide to COPD Diagnosis, Management, and Prevention. A Guide for Health Care Professional. 2018 Report. Available at: https://goldcopd.org/wp-content/uploads/2018/02/WMS-GOLD-2018-Feb-Final-to-print-v2.pdf
  22. Rennard SI. Clinical approach to patients with chronic obstructive pulmonary disease and cardiovascular disease. Proc Am Thorac Soc. 2005;2:94-100. doi: 10.1513/pats.200410-051sf
  23. Watz H, Waschki B, Meyer T, et al. Decreasing cardiac chamber sizes and associated heart dysfunction in COPD: role of hyperinflation. Chest. 2010;138:32-8. doi: 10.1378/chest.09-2810
  24. Barr RG, Bluemke DA, Ahmed FS, et al. Percent emphysema, airflow obstruction, and impaired left ventricular filling. N Engl J Med. 2010;362:217-27. doi: 10.1056/nejmoa0808836
  25. Cazzola M, Mantero A, Santus P, et al. Doppler echocardiographic assessment of the effects of inhaled long-acting 2-agonists on pulmonary artery pressure in COPD patients. Pulm Pharmacol Ther. 2007;20:258-64. doi: 10.1016/j.pupt.2006.02.002
  26. Smith BM, Kawut SM, Bluemke DA, et al. Pulmonary hyperinflation and left ventricular mass: the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis COPD Study. Circulation. 2013;127:1503-11. doi: 0.1161/circulationaha.113.001653
  27. Smith BM, Prince MR, Hoffman EA, et al. Impaired left ventricular filling in COPD and emphysema: is it the heart or the lungs? The Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis COPD Study. Chest. 2013;144:1143-51. doi: 10.1378/chest.13-0183
  28. Zangiabadi A, De Pasquale CG, Sajkov D. Pulmonary hypertension and right heart dysfunction in chronic lung disease. Biomed Res Int. 2014;2014:1-13. doi: 10.1155/2014/739674
  29. Sievi NA, Clarenbach CF, Camen G, et al. High prevalence of altered cardiac repolarization in patients with COPD. BMC Pulm Med. 2014;14:55. doi: 10.1186/1471-2466-14-55
  30. Freixa X, Portillo K, Paré C, et al. Echocardiographic abnormalities in patients with COPD at their first hospital admission. Eur Respir J. 2013;41(4):784-91. doi: 10.1183/09031936.00222511
  31. Caglar IM, Dasli T, Turhan Caglar FN, et al. Evaluation of atrial conduction features with tissue Doppler imaging in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Clin Res Cardiol. 2012;101:599-606. doi: 10.1007/s00392-012-0431-7
  32. Rusinowicz T, Zielonka TM, Zycinska K. Cardiac Arrhythmias in Patients with Exacerbation of COPD. In: Pokorski M. (eds) Clinical Management of Pulmonary Disorders and Diseases. Advances in Experimental Medicine and Biology, Springer, Cham. 2017;1022. doi: 10.1007/5584_2017_41
  33. Kunisaki KM, Dransfield MT, Anderson JA, et al. Exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease and cardiac events: A Post Hoc Cohort Analysis from the SUMMIT Randomized Clinical Trial. Am J Respir Crit Care Med. 2018;198:51-7. doi: 10.1164/rccm.201711-2239OC
  34. Donaldson GC, Hurst JR, Smith CJ, et al. Increased risk of myocardial infarction and stroke following exacerbation of COPD. Chest. 2010;137:1091-7. doi: 10.1378/chest.09-2029
  35. Liu Y, Liu X, Lin G, et al. Decreased CD34+ cell number is correlated with cardiac dysfunction in patients with acute exacerbation of COPD. Heart Lung Circ. 2014;23:875-82. doi: 10.1016/j.hlc.2014.03.008
  36. Gan WQ, Man SF, Senthilselvan A, et al. Association between chronic obstructive pulmonary disease and systemic inflammation: a systematic review and a meta-analysis. Thorax. 2004;59:574-80. doi: 10.1136/thx.2003.019588
  37. De Torres JP, Cordoba-Lanus E, Lopez-Aguilar C, et al. C-reactive protein levels and clinically important predictive outcomes in stable COPD patients. Eur Respir J. 2006;27:902-7. doi: 10.1016/j.rmedu. 2006.03.011
  38. Hurst JR, Donaldson GC, Perera WR, et al. Use of plasma biomarkers at exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med. 2006;174:867-74. doi: 10.1164/rccm.200604-506OC
  39. Sin DD, Man SFP. Why are patients with chronic obstructive pulmonary disease at increased risk of cardiovascular diseases? The potential role of systemic inflammation in chronic obstructive pulmonary disease. Circulation. 2003;107:1514-9. doi: 10.1161/01.cir.0000056767.69054.b3
  40. Roversi S, Roversi P, Spadafora G, et al. Coronary artery disease concomitant with chronic obstructive pulmonary disease. Eur J Clin Invest. 2014;44:93-102. doi: 10.1111/eci.12181
  41. Morgan AD, Zakeri R, Quint JK. Defining the relationship between COPD and CVD: what are the implications for clinical practice? Ther Adv Respir Dis. 2018;12:1753465817750524. doi: 10.1177/ 1753465817750524
  42. Criner GJ, Connett JE, Aaron SD, et al. Simvastatin for the prevention of exacerbations in moderate-to-severe COPD. N Engl J Med. 2014;370:2201-10. doi: 10.1056/nejmoa1403086
  43. John ME, Cockcroft JR, McKeever TM, et al. Cardiovascular and inflammatory effects of simvastatin therapy in patients with COPD: a randomized controlled trial. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2015;10:211-21. doi: 10.2147/copd.s76061
  44. Miravitlles M, D’Urzo A, Singh D, et al. Pharmacological strategies to reduce exacerbation risk in COPD: a narrative review. Respir Res. 2016;17:112. doi: 10.1186/s12931-016-0425-5
  45. Айсанов З.Р., Авдеев С.Н., Архипов В.В. и др. Национальные клинические рекомендации по диагностике и лечению хронической обструктивной болезни легких: алгоритмы принятия клинических решений. Пульмонология. 2017;27(1):13-20 [Aisanov ZR, Avdeev SN, Arkhipov VV, et al. National clinical guidelines on diagnosis and treatment of chronic obstructive pulmonary disease: a clinical decision-making algorithm. Russian Pulmonology. 2017;27(1):13-20 (In Russ.)]. doi: 10.18093/0869-0189-2017-27-1-13-20
  46. Чазова И.Е., Чучалин А.Г., Зыков К.А. и др. Диагностика и лечение пациентов с артериальной гипертонией и хронической обструктивной болезнью легких (Рекомендации Российского медицинского общества по артериальной гипертонии и Российского респираторного общества). Системные гипертензии. 2013;10(1):5-34 [Chazova IE, Chuchalin AG, Zykov KA, et al. The diagnosis and treatment of patients with arterial hypertension and chronic obstructive inflammatory pulmonary diseases (Guidelines of the Russian Medical Society on Arterial Hypertension and the Russian Respiratory Society). Systemic Hypertension. 2013;10(1):5-34 (In Russ.)].
  47. Ponikowski P, Voors AA, Anker SD, et al. 2016 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure. Eur Heart J. 2016;37:2129-200. doi: 10.1093/eurheartj/ehw128
  48. Montalescot G, Sechtem U, Achenbach S, et al. 2013 ESC guidelines on the management of stable coronary artery disease. Eur Heart J. 2013;34:2949-3003. doi: 10.1093/eurheartj/eht296
  49. Chandy D, Aronow WS, Banach M. Current perspectives on treatment of hypertensive patients with chronic obstructive pulmonary disease. Integr Blood Press Control. 2013;6:101-9. doi: 10.2147/ibpc.s33982
  50. Albouaini K, Andron M, Alahmar A, et al. Beta-blockers use in patients with chronic obstructive pulmonary disease and concomitant cardiovascular conditions. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2007;2:535-40.
  51. Kargin F, Takir HB, Salturk C, et al. The safety of beta-blocker use in chronic obstructive pulmonary disease patients with respiratory failure in the intensive care unit. Multidiscip Respir Med. 2014;9:8. doi: 10.1186/2049-6958-9-8
  52. Stefan MS, Rothberg MB, Priya A, et al. Association between -blocker therapy and outcomes in patients hospitalised with acute exacerbations of chronic obstructive lung disease with underlying ischaemic heart disease, heart failure or hypertension. Thorax. 2012;67:977-84. doi: 10.1136/thoraxjnl-2012-201945
  53. Morales DR, Lipworth BJ, Donnan PT, et al. Respiratory effect of beta-blockers in people with asthma and cardiovascular disease: population-based nested case control study. BMC Med 2017;15:18. doi: 10.1186/s12916-017-0781-0
  54. Agapova O, Nazarov B, Ratova L, et al. Effects of beta-blockers on lung function in bronchial asthma patients. J Hypertens. 2015;33:e460, P3537. doi: 10.1097/01.hjh.0000468833.65460.e1
  55. Salpeter SR. Cardioselective beta blocker use in patients with asthma and chronic obstructive pulmonary disease: an evidence-based approach to standards of care. Cardiovasc Rev Rep. 2003;24:11.
  56. Kanazawa H, Hirata K, Yoshikawa J. Effects of captopril administration on pulmonary haemodynamics and tissue oxygenation during exercise in ACE gene subtypes in patients with COPD: a preliminary study. Thorax. 2003;58:629-31. doi: 10.1136/thorax.58.7.629
  57. Andreas S, Herrmann-Lingen C, Raupach T, et al. Angiotensin II blockers in obstructive pulmonary disease: a randomised controlled trial. Eur Respir J. 2006;27:972-9. doi: 10.1183/09031936.06.00098105
  58. Lai CC, Wang YH, Wang CY, et al. Comparative effects of angiotensin-converting enzyme inhibitors and angiotensin II receptor blockers on the risk of pneumonia and severe exacerbations in patients with COPD. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2018;13:867-74. doi: 10.2147/copd.s158634
  59. Zhang W, Zhang Y, Li C-W, et al. Effect of statins on chronic obstructive pulmonary disease: a meta-analysis of randomized controlled trials [published online August 25, 2017]. Chest. 2017. doi: 10.1016/j.chest.2017.08.015

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2020 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
 
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».