Künstliche Herzschrittmacher, auch Herzschrittmacher genannt, leiten elektrische Impulse auf zwei Arten ab. Sie können so programmiert werden, dass sie elektrische Impulse mit einer konstanten Frequenz aussenden, die nicht auf die Aktivität des Herzens reagiert. Diese werden als Herzschrittmacher mit fester Frequenz bezeichnet. Alternativ können bedarfsgesteuerte Herzschrittmacher elektrische Impulse abgeben, wenn die Herzfrequenz außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt oder einen Schlag überspringt. So werden Bedarfsschrittmacher zur Regulierung von Herzrhythmusstörungen eingesetzt, das sind unregelmäßige Herzrhythmen, bei denen das Herz entweder zu schnell oder zu langsam schlägt.
Bei Bedarf arbeitende Herzschrittmacher werden als permanente Herzschrittmacher bezeichnet. Sie werden implantiert, um Herzfrequenzprobleme zu regulieren, die über längere Zeiträume auftreten. 1958 entwickelten Wilson Greatbatch und WM Chardack den ersten implantierbaren permanenten Herzschrittmacher. Nur sechs Jahre später, im Jahr 1964, entwickelte Greatbatch den Demand-Schrittmacher, der 1966 für den Einsatz verfügbar wurde. Die Vorteile der Verwendung von Demand-Schrittmachern wurden kurz darauf erkannt.
Ein Vorteil eines Demand-Schrittmachers besteht darin, dass er das Auftreten von sogenannten Competitive Beats verhindert. Sie treten auf, wenn der intrinsische Schrittmachermechanismus des Herzens und ein Schrittmacher mit fester Frequenz gleichzeitig einen Herzschlag stimulieren. Dieses gleichzeitige Feuern geschieht normalerweise, weil Arrhythmien nur intermittierend sind. Wenn sie nicht auftreten, feuert der intrinsische Schrittmacher des Herzens und das Herz schlägt normal. Ein Herzschrittmacher mit fester Frequenz kann intrinsische Herzschläge nicht erkennen und sendet gleichzeitig mit der Auslösung des herzeigenen Herzschrittmachers elektrische Impulse aus, die die konkurrierenden Schläge verursachen. Einst als harmlos angesehen, wurden kompetitive Schläge mit höheren Sterblichkeitsraten und Gesundheitsproblemen bei Herzschrittmacherpatienten in Verbindung gebracht.
Der Bedarfsschrittmacher erfasst die Aktivität des Herzens, wodurch er keine elektrischen Impulse aussendet, während das Herz intrinsisch feuert. Dies eliminiert die Möglichkeit, dass kompetitive Schläge auftreten. Dies hat die klinische Anwendbarkeit der Schrittmacherbehandlung bei Zuständen erhöht, die einen kompetitiven Schlag von einem Schrittmacher mit fester Frequenz hervorrufen würden, aber dennoch von einer Art Stimulation profitieren würden.
Ein weiterer Vorteil des Bedarfsschrittmachers besteht darin, dass er weniger häufig feuert, um seine Batterieleistung für einen viel längeren Zeitraum zu reservieren als Schrittmacher mit fester Frequenz. Bedarfsschrittmacher sind auch deshalb vorteilhaft, weil sie vor einem Zustand schützen, der als ventrikuläre Asystolie bekannt ist. Ventrikuläre Asystolie bezieht sich auf das Fehlen mechanischer und elektrischer Aktivität im Herzen – ein Zustand, der eine Person in Ohnmacht fallen lassen kann und in vielen Fällen tödlich ist. Beim Erkennen des Fehlens eines Herzschlags sendet der Bedarfsschrittmacher einen elektrischen Impuls, um das Herz zu katalysieren, um das Auftreten von Ohnmacht oder Tod zu verhindern.