Os marcapassos artificiais, com seus geradores e fios condutores, podem ser dispositivos externos ou internos. Geralmente, eles são pequenos dispositivos movidos a bateria que ajudam o coração a bater em um ritmo regular. O marca-passo artificial produz um impulso elétrico que estimula o coração a bater.
O coração tem um marca-passo natural denominado nodo sinoatrial (nodo SA). O nodo SA inclui células especializadas no nível superior da câmara superior do coração, que ajudam o coração a manter seus batimentos em circunstâncias normais. As câmaras do coração se contraem quando um impulso elétrico passa por cada uma delas.
Para que o coração mantenha seus batimentos corretos, o sinal precisa viajar por vias específicas para chegar às câmaras cardíacas inferiores, os ventrículos. Se o marca-passo SA natural falhar, isso pode resultar em batimento cardíaco muito lento, muito rápido ou muito irregular. Esse é um dos motivos pelos quais um marca-passo artificial seria necessário. Problemas de ritmo também podem ocorrer devido ao bloqueio da via elétrica no coração. Este é outro motivo pelo qual um marca-passo artificial pode ser necessário.
O gerador de marcapasso artificial normalmente é implantado sob a pele por meio de uma pequena incisão. Um eletrodo é implantado adjacente a uma parede do coração, e cargas elétricas se movem por meio desse fio em direção ao coração. O gerador é conectado ao coração por outros pequenos fios. Os impulsos fluem através dos eletrodos para o coração e são programados para fluir em intervalos regulares, assim como os impulsos do marca-passo natural do coração. Os marcapassos artificiais têm modos de sensor que evitam que os marcapassos enviem um impulso se os batimentos cardíacos de alguém ficarem acima de certos níveis.
Wilson Greatbatch inventou os marcapassos em 1958. Ele instalou um resistor que tinha a resistência incorreta enquanto construía um oscilador para registrar os sons cardíacos. Começou a dar um pulso elétrico. Nesse ponto, ele percebeu que este dispositivo poderia ser utilizado para regular a função cardíaca. Mais tarde, ele inventou uma bateria de lítio que poderia alimentar marcapassos.
Arne Larsson, um engenheiro sueco, foi o primeiro indivíduo a obter um marca-passo internamente. A infecção viral danificou os circuitos elétricos de seu coração. Isso causou bradicardia, diminuição do fluxo sanguíneo para o cérebro e problemas recorrentes que resultaram em desmaios. Em 8 de outubro de 1958, o cirurgião cardíaco Dr. Ake Senning e o engenheiro eletrônico Dr. Rune Elmquist montaram um pequeno marca-passo e o implantaram no peito de Larsson. O marca-passo fez tanto sucesso que Larsson viveu até os 86 anos; ele morreu de melanoma, não de doença cardíaca.