Unidad didáctica 1 VÍSCERAS DE LA CABEZA Y EL CUELLO.

FISIOLOGÍA DE LA FONACIÓN. FISIOLOGÍA DE LA DEGLUCIÓN

Tema 3: Anatomía de la cuerda vocal. Modelo cuerpo-cubierta. Teorías de la

mecánica vocal. Teoría elástica-aerodinámica. Mecanismo de la fonación.

El ciclo vocal.

ANATOMÍA FUNCIONAL DE LA LARINGE

• La laringe tiene diferentes funciones:

• Acción en la RESPIRACIÓN:– Una fracción de segundo antes de la inspiración, la glotis se abre por

acción de los m. cricoaritenoideos post.: permiten el paso del aire.– También participan los m. extrínsecos que descienden la laringe:

aumenta la tensión en la artic. cricotiroidea y se fija la posiciónseparada de los aritenoides.

– Durante la espiración: relajación muscular permite el cierre glótico.

• Acción en la DEGLUCIÓN:– El bolo alimenticio desencadena la inhibición refleja de la respiración:

cierre automático de la glotis por contracción de los m.cricoaritenoideo lat e interaritenoideo.

– Se contraen, a continuación, los tiroaritenoideos : aproximación de lasbandas entre sí y contra la base de la epiglotis.

– Elevación de la laringe: empuja la epiglotis hacia atrás y cierra laentrada laríngea.

ANATOMÍA FUNCIONAL DE LA LARINGE

• Acción en el REFLEJO TUSÍGENO:– La tos es un mecanismo protector de las vías respiratorias.– Ante un estímulo: inspiración profunda, cierre de las bandas

ventriculares (m. tiroaritenoideo y cricoaritenoideo lat) queaprisionan el aire infraglótico.

– Contracción de los m. espiratorios aumentan la P del aire.– El mecanismo esfinteriano se relaja súbitamente y el aire

escapa de forma explosiva (110-160 km/h).

• Acción durante la realización de ESFUERZOS:– La laringe actúa como una válvula: la retención de aire en el

tórax hace de éste un bloque eficaz de apoyo.– Al cierre glótico se une la acción de los m. cricotiroideos y

tiroaritenoideos que tensan la artic. cricotiroidea .– La laringe se eleva en bloque.

ANATOMÍA DE LA CUERDA VOCAL: MODELO CUERPO/CUBIERTA

Como ya hemos comentado, es más apropiada la denominaciónde PLIEGUES VOCALES (VOCAL FOLDS) La longitud media de los pv es:

Hombres: de 15 a 20 mmMujeres: de 9 a 13 mm

El espesor es de unos 5 mm Los pv están constituidos en el

60% anterior por la porción membranosa:Formada por el cono elástico cubierto de mucosa medialmente y el m. tiro-aritenoideo que es lateral al cono elástico.

40% posterior por la porción cartilaginosa:Formada por la apófisis vocal y la base del cartílago aritenoides de cada lado.

Desde el punto de vista de la función vocal, el concepto más importante, en relación con la estructura de las cuerdas, es que son

vibradores de varias capas como propuso HIRANO en 1974: MODELO CUERPO/CUBIERTA

ANATOMÍA DE LA CUERDA VOCAL (II)

El pv está compuesto por una membrana mucosa y el músculo vocal.

La mucosa comprende el epitelio y la lámina propia (l.p.).

1. El epitelio es escamoso estratificado en el borde de la cuerda.

Desde un punto de vista mecánico el epitelio es una fina cápsula que envuelve al vibrador.

Tiene un espesor de 0,05 mm

Es una capa bastante rígida

La l.p. se divide en tres capas: superficial, intermedia y profunda.

2. Capa superficial o espacio de Reinke• Se compone de fibras laxas que forman una matriz gelatinosa.

• Es la capa más activa en la vibración de los pv.

3. Capa intermedia: Compuesta de fibras elásticas

4. Capa profunda: Fibras de colágeno.Las capas intermedia y profunda constituyen el ligamento vocal

5. El músculo vocal constituye el cuerpo principal del pv

ANATOMÍA DE LA CUERDA VOCAL (II)• Desde el punto de vista mecánico estas cinco capas

descritas anteriormente pueden agruparse en tres:

• (a) una cubierta formada por el epitelio y la l.p.superficial (espacio de Reinke)

• (b) una zona de transición compuesta por la l.p.intermedia y la l.p. profunda (ligamento vocal)

• (c) el cuerpo constituido por el músculo vocal.

Esquema de la sección frontal delpv del adulto con las distintas capas que lo componen.

ANATOMÍA DE LA CUERDA VOCAL (III)

• Existen variaciones de estructura a lo largo de la cuerda vocal. – Extremo anterior: la capa intermedia de la l.p. se hace más gruesa,

formando una masa oval llamada mácula flava anterior, constituida por una fina malla de fibras elásticas, fibroblastos y estroma.

– Extremo posterior : la capa intermedia de la l.p. forma la mácula flava posterior, cuya estructura es similar a la anterior.

– La mácula flava posterior se une al proceso vocal del aritenoides que es más elástico que el cuerpo del aritenoides, que está constituido por cartílago hialino.

– De manera que la rigidez de las estructuras de la cuerda vocal aumenta desde el centro de la cuerda membranosa hacia los extremos anterior y posterior de la misma.

– Por este motivo, el centro de la cuerda membranosa es la porción más vibrátil: aproximadamente la unión del tercio anterior con los dos tercios posteriores.

FISIOLOGÍA FONATORIA DE LA LARINGE: TEORÍAS DE LA MECÁNICA VOCAL.

• Historia: Ya desde la antigüedad se ha intentado explicar el funcionamiento de los órganos vocales estableciendo comparaciones con instrumentos musicales.

• En el siglo II a. C., Galeno compara el órgano vocal con una flauta cuyo cuerpo sería la tráquea.

• En 1741, Ferrein experimenta en cadáveres, y llega a la conclusión de que en la laringe existen unas estructuras comparables a las cuerdas de violín que vibran por acción de la corriente de aire pulmonar, que ejerce la función del arco. Por otra parte , demuestra que modificando la tensión de estas “cuerdas v0cales” se obtienen sonidos mas o menos agudos

• En 1814, Liskovius demuestra que el movimiemo vibratorio de la cuerda vocal es sobre todo horizontal,.

• En 1831, Muller atribuye a la “cuerda vocal inferior” el significado de una lengüeta vibrátil. Esta afirmación origina numerosas discusiones para decidir si lo que vibra es la cuerda 0 el aire en la laringe..

• En 1898, Ewald describe la teoría mioelástica

• En 1950, Husson expone la teoría neurocronáxica.

• A partir de 1953, numerosos autores (Perelló, Vallancien, Smith y Van der Berg, Cornut y Lafon, etc.) se oponen enérgicamente a esta teoria, surgiendo asi una teoria mioelástica renovada, que adopta la denominacion de teoría mucoondulatoria , mioelástica-aerodinámica.

FISIOLOGÍA FONATORIA DE LA LARINGE

• Los pv actúan como transductores de energía que convierten la potencia aerodinámica, generada en el tórax, el diafragma y la musculatura abdominal, en potencia acústica trasmitida a los labios: la voz.

• La transducción de energía tiene lugar sobre todo en la glotis, en la apertura y cierre de las cuerdas vocales, pero se ve influida por factores subglóticos y supraglóticos (tracto vocal).

• El mecanismo fonatorio podemos considerarlo un sistema en equilibrio entre las fuerzas de entrada y la resultante de salida, y controlado por– Las propiedades mioelásticas y aerodinámicas de los tejidos y flujos de

aire.– La adecuada relación entre el cuerpo y la cubierta de las cuerdas

vocales para la producción de la onda mucosa vocal.– La interferencia del tracto vocal sobre la señal glótica

MECANISMO DE LA FONACIÓN

TEORÍA MIOELÁSTICA-AERODINÁMICA• Enunciada por Van den Berg en 1958, se basa

en dos principios para explicar la producción vocal:

• La frecuencia de vibración de las cuerdas vocales depende de: – 1) factores propios de los tejidos de la cuerda vocal: su

masa y su elasticidad, y – 2) de la fuerza aportada por la presión subglótica.

• - El mantenimiento de la vibración de las cuerdas vocales depende de fuerzas que se explican por el efecto de Bernoulli.

TEORÍA MIOELÁSTICA-AERODINÁMICA• Aspecto Mioelástico: Se refiere al control neuromuscular de la

tensión y elasticidad de las cuerdas vocales en la fonación.– Durante la aducción las cuerdas vocales deben permanecer contraídas

y tensas para que, como veremos a continuación, el ciclo vocal sea más efectivo.

– La masa y tensión de los pv son factores fundamentales que contribuyen a regular la velocidad (frecuencia fundamental) de la modulación de la corriente aérea durante la fonación.

– La estructura morfológica de las cuerdas vocales (modelo cuerpo-cubierta ) es muy importante para controlar la tensión de éstas.• - La cubierta (epitelio y capa superficial e intermedia de la lámina propia) es

una estructura flexible, elástica y no muscular (por tanto no contráctil).• - El cuerpo (capa profunda de la lámina propia y fibras del músculo

tiroaritonoideo) es una estructura más rígida y tiene propiedades contráctiles activas que permiten ajustar la rigidez y la concentración de la masa.

• Durante la contracción aislada del músculo vocal, el cuerpo se torna rígido por el acortamiento del músculo, en tanto que la cubierta se vuelve más laxa y flexible.

TEORÍA MIOELÁSTICA-AERODINÁMICA• Aspecto Aerodinámico• La fonación exige un cierre y una abertura continuas de los pliegues vocales con

cambios en la longitud y en la tensión. • La voz es producida por la espiración del aire a través de la hendidura glótica

(glotis) cerrada; los pliegues vocales son obligados a separarse y a ponerse en vibración por la presión del aire espirado (presión subglótica) ejercida.

• Inmediatamente antes de la fonación (período prefonatorio) los pliegues vocales han de estar en contacto (aducidos) manteniendo la hendidura glótica (glotis) cerrada de modo que se interponga el paso del aire espirado.

• A medida que el aire intrapulmonar es expulsado se produce un aumento progresivo de la presión subglótica.

• Al aumentar progresivamente esta presión subglótica la cuerdas comienzan a separarse desde abajo hacia arriba, hasta un momento en que la separación es máxima; y el aire sale con fuerza produciéndose un descenso brusco de la presión en la hendidura glótica.

• Este efecto, conocido como efecto Bernoulli, junto a la elasticidad de los pliegues vocales, determina que estos se acerquen (aduzcan), y se cierre nuevamente la hendidura glótica.

• El abrirse de abajo arriba y el cerrarse también de abajo arriba crea una onda mucosa de desplazamiento vertical hacia arriba.

• Este fenómeno se va produciendo de forma rápida y repetida determinando la vibración de los pliegues vocales y, por tanto, la producción de la voz.

• Se denomina ciclo vibratorio o ciclo fonatorio a cada una de las fases de abertura y cierre de los pliegues vocales.

REPRESENTACIÓN DEL CICLO VOCAL. LAS FIGURAS SUPERIORES MUESTRAN UNA VISIÓN

ESTROBOSCÓPICA DE LA GLOTIS Y LAS INFERIORES MUESTRAN

UNA SECCIÓN CORONAL:Las cuerdas vocales se unen más

rápidamente que se separan, con lo que la curva que representa el ciclo vocal no es

simétrica.

REGULACIÓN DE LA FRECUENCIA

• La frecuencia fundamental (F0) es el número de veces que las cuerdas vocales vibran por segundo, y el fenómeno acústico derivado de la frecuencia es el tono.

• Cuando la frecuencia es alta el tono es más agudo, y cuando la frecuencia es baja el tono es más grave.

• Los pv tienen la propiedad de poder alargarse o encogerse en función de que los cartílagos cricoides y tiroides se aproximen en la parte anterior (por contracción del músculo cricotiroideo) o se separen.

• Cuando los pv se estiran aumenta su rigidez lo que les permite recuperar su posición en la línea media más deprisa tras ser desplazados por la corriente aérea, o lo que es lo mismo, vibran más rápidamente; de igual forma, al estirarse, tienen mayor superficie sobre la que puede actuar la presión subglóticacontribuyendo a la acción anterior.

REGULACIÓN DE LA INTENSIDAD

• La intensidad vocal está en función de la energía que la onda glótica le transfiere al aire del tracto vocal, y cuanto mayor sea la amplitud de la onda glótica mayor será la excitación del tracto vocal y, por tanto, mayor será la intensidad de la señal vocal.

• De modo que, la intensidad depende fundamentalmente de dos factores:– 1) de la presión subglótica: al aumentar aumenta la

intensidad vocal; y – 2) de la eficacia del cierre glótico: cuanto más abrupto

sea, mayor será la excitación del tracto vocal y mayor el volumen de la señal sonora.