El marcapasos ha sido uno de los grandes avances acontecidos en la historia de la medicina en general, y de la bioelectrónica en particular. En este documento expondremos su evolución, desde los primeros descubrimientos sobre el funcionamiento eléctrico del corazón, hasta los últimos modelos usados.

Corazón humano.

Pero antes de todo, ¿qué es un marcapasos? Un marcapasos es un pequeño aparato electrónico que electroestimula el corazón del paciente de una forma rítmica y, por supuesto, artificial, a causa de una degeneración del citado músculo, ya sea por enfermedad o por degeneración genética.

Previamente a la invención del marcapasos, se tuvo que demostrar el funcionamiento eléctrico del corazón, así que haremos un pequeño resumen, incluyendo sólo algunos de los nombres más relevantes, sobre estos descubrimientos:

William Harvey fue el primero en anotar en su obra “De generatione animalum”, publicada en 1651, que “el pulso tiene un origen en la sangre […] la pulsación que se inicia en la aurícula cardíaca, es excitada por la sangre”.

Gaskell fue el primero en demostrar las características únicas del corazón de las ranas, pero el primero que trasladó los estudios a mamíferos fue McWilliam. Sus estudios mostraron que habían muchas características comunes entre los músculos cardíacos de ranas y mamíferos. Además estaba muy interesado en el origen de los latidos del corazón, y pudo demostrar que, mediante estímulos térmicos y eléctricos, se originaban en una pequeña zona a la derecha del atrio, que fue posteriormente llamada nodo sinoauricular de Keith y Flack.

En 1928, en el Crown Street Women’s Hospital de Sydney , el doctor Mark C. Lidwell y el físico Edgar H. Booth consiguieron salvar a un neonato que nació con el corazón parado con la ayuda de un aparato portátil que se enchufaba a la red eléctrica y que en el otro extremo poseía dos polos: el primero de ellos, terminaba en una almohadilla que se empapaba en una solución salina directamente sobre la piel, el segundo, en una aguja completamente aislada, exceptuando su punta, que se clavaba en la cámara cardíaca, seguramente en el nódulo sinoauricular. La tasa del marcapasos oscilaba entre 80 y 120 pulsaciones por minuto, y al cabo de 10 minutos, el corazón del bebé siguió latiendo sin ayuda externa.

Marcapasos de Hyman

Sin embargo, cuando expuso sus logros ante el tercer congreso de la Sociedad Médica Australiana, no obtuvo la respuesta de alabanzas y encumbramientos que esperaba, sino que se topó con fuerte rechazo, puesto que la ampliación artificial de la vida humana era un tema tabú, ya fuese por motivos religiosos o éticos. Este exposición condenó a Lidwell a vivir en el anonimato.

De manera independiente, en 1932, el cardiólogo  Albert Hyman diseñó y construyó, con la ayuda de su hermano Charles, un marcapasos electro-mecánico que fue probado en animales y, al menos, en un humano. Sin embargo, al contrario que Lidwell, no publicó sus acciones con humanos, y limitaba las publicaciones con estudios sobre animales, también a causa del gran recelo social de la época ante este tema. Sus resultados fueron publicados una década más tarde.

A principios de los cincuenta,  John Alexader Hopps, basado en las observaciones del cirujano cardio-toráxico Wilfred Gordon Bigelow, inventó un aparatoso marcapasos exterior utilizando válvulas termoiónicas, la novedad es que se usaba de forma transcutánea, pero por contra, producía un gran dolor en el paciente que lo usaba, produciendo más un efecto de desfibrilador que de marcapasos. Muy parecido a este invento, fue el marcapasos desarrollado por el doctor Paul Zoll.

Earl Bakken desarrolló, en 1957, un nuevo tipo de marcapasos externo “ligero”, que no era mucho mayor que un libro de bolsillo. Tomó piezas de otros dispositivos eléctricos que tenía en el taller apoyándose en el diseño de metrónomo de transistores que había visto en una publicación. Cuando terminó, había creado un marcapasos que se alimentaba con baterías de mercurio, producía un pulso de 9 voltios y que los pacientes podían llevar “fácil y cómodamente”.

Marcapasos de Chardack-Greatbatch.

Rune Elmqvist fue quien diseñó el primer marcapasos interno, en el año 1958, que fue implantado en un paciente. Sin embargo, este dispositivo falló a las tres horas de la puesta en funcionamiento, y tuvo que ser reemplazado por otro que duró dos días. Pero el paciente logró sobrevivir hasta 2001 tras sufrir 26 operaciones para implantarle sendos marcapasos.

Los primeros esfuerzos que tuvieron éxito en el diseño de un marcapasos totalmente implantable fueron publicados por los doctores William Chardack y Andrew Gage y por Wilson Greatbatch, un ingeniero eléctrico. Los tres llevaron a cabo más de dos años de trabajo experimental y de pruebas y, a continuación, publicaron un artículo sobre su trabajo en 1960.

Tras la revolución de los circuitos integrados, aumentó la fiabilidad y la escalabilidad de los marcapasos, además de los avances en la duración de sus baterías que actualmente llegan a los 10 años.

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Tags: Curiosidades, Personajes históricos, Tecnología