Künstliche Herzschrittmacher mit ihren Generatoren und Drahtleitungen können entweder externe oder interne Geräte sein. Im Allgemeinen handelt es sich um kleine batteriebetriebene Geräte, die einem Herzschlag im regelmäßigen Rhythmus helfen. Der künstliche Schrittmacher erzeugt einen elektrischen Impuls, der das Herz zum Schlagen anregt.
Das Herz hat einen natürlichen Schrittmacher, der als Sinusknoten (SA-Knoten) bezeichnet wird. Der SA-Knoten enthält spezialisierte Zellen auf der obersten Ebene der oberen Herzkammer, die dem Herzen helfen, seinen Schlag unter normalen Umständen aufrechtzuerhalten. Die Herzkammern ziehen sich zusammen, wenn sich ein elektrischer Impuls über jede einzelne bewegt.
Damit ein Herz seinen Schlag richtig halten kann, muss dieses Signal über bestimmte Wege in die unteren Herzkammern, die Ventrikel, gelangen. Wenn der natürliche SA-Schrittmacher versagt, kann dies dazu führen, dass das Herz zu langsam, zu schnell oder zu unregelmäßig schlägt. Dies ist einer der Gründe, warum ein künstlicher Herzschrittmacher benötigt wird. Rhythmusprobleme können auch aufgrund einer Blockade der elektrischen Leitung im Herzen auftreten. Dies ist ein weiterer Grund, warum ein künstlicher Herzschrittmacher erforderlich sein könnte.
Der künstliche Schrittmachergenerator wird typischerweise durch einen kleinen Einschnitt unter die Haut implantiert. Eine Elektrode wird angrenzend an eine Wand im Herzen implantiert, und elektrische Ladungen bewegen sich über diesen Draht zum Herzen. Der Generator ist durch andere kleine Drähte mit dem Herzen verbunden. Impulse fließen durch die Elektroden zum Herzen und werden in regelmäßigen Abständen getaktet, genau wie die Impulse des natürlichen Herzschrittmachers. Künstliche Herzschrittmacher verfügen über Sensormodi, die verhindern, dass Herzschrittmacher einen Impuls senden, wenn der Herzschlag einen bestimmten Wert überschreitet.
Wilson Greatbatch erfand 1958 Herzschrittmacher. Er installierte einen Widerstand, der den falschen Widerstand aufwies, während er einen Oszillator zur Aufzeichnung von Herztönen baute. Es begann einen elektrischen Impuls zu geben. Zu diesem Zeitpunkt erkannte er, dass dieses Gerät möglicherweise zur Regulierung der Herzfunktion verwendet werden könnte. Später erfand er eine Lithiumbatterie, die Herzschrittmacher antreiben konnte.
Arne Larsson, ein schwedischer Ingenieur, war der erste Mensch, der intern einen Herzschrittmacher bekam. Eine Virusinfektion hatte die Stromkreise in seinem Herzen beschädigt. Dies führte zu Bradykardie, vermindertem Blutfluss zum Gehirn und wiederkehrenden Problemen, die zu Ohnmachten führten. Am 8. Oktober 1958 stellten der Herzchirurg Dr. Ake Senning und der Elektronikingenieur Dr. Rune Elmquist einen kleinen Herzschrittmacher zusammen und implantierten ihn in Larssons Brustkorb. Der Schrittmacher war so erfolgreich, dass Larsson 86 Jahre alt wurde; er starb an einem Melanom, nicht an einer Herzkrankheit.