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56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. BI OMECANI CA VI BRATORI A. ¿Cual es la correlación m ucoso-m ecánica? El vibrador glót ico es el elem ento esencial para la sonorización del aire espirado. Se le ha com parado en estado sano a un oscilador cuyo coeficiente de am ort iguam iento es débil. Este sistem a oscilante es capaz de producir una gamm a m uy vasta de frecuencias fundam entales y cualidades de t im bre. La est ructura histológica de la CV perm ite am plias variaciones de im pedancia m ecánica en sus partes vibrantes al paso del aire. Al m icroscopio ópt ico la CV hum ana parece const ituida de m ucosa y de m úsculo. En la m ucosa se incluye el epitelio y la lam ina propia. En el capítulo 5 5 .1 0 se ha expuesto la histología de la lar inge. En el plano elást ico, es im portante conocer la penet ración de las fibras del ligam ento vocal en el seno del m úsculo vocal y su función separando los fascículos de las fibras m usculares. En cuanto al m úsculo vocal, siem pre se ha tenido el concepto de que su arquitectura m uscular consta de fibras t iro y ar i-epiglót icas, pero hoy este concepto ha suscitado cont roversias, estando actualm ente la m ayor parte de los autores de acuerdo en el carácter globalm ente paralelo de las fibras del m úsculo vocal con el ligam ento vocal, sufr iendo el m úsculo una cierta torsión global cuando la cuerda está en posición fonatoria. Desde el punto de vista m ecánico, la CV debe de http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/1525...fisiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (1 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. considerarse com o un oscilador de doble est ructura: un cuerpo const ituido por el m úsculo y el ligam ento vocal y un revest im iento form ado por el epitelio y la cubierta superficial de la lám ina propia. Las característ icas im pedanciales de la oscilación glót ica vienen determ inadas por la posición del eje de oscilación del borde libre de la cuerda y por su m orfología, r igidez, y m asa de este borde libre. Estas característ icas están determ inadas por la acción de los m úsculos ext rínsecos de la lar inge. Mient ras que la est ructura de recubrim iento sólo puede sufr ir ajustes pasivos, el cuerpo del oscilador adem ás de pasivam ente puede ser tam bién ajustado act ivam ente m ediante la tensión del m úsculo vocal. En el m ovim iento vibrator io de las CV se pueden reconocer t res com ponentes: 1. Com ponente horizontal, que es el pr incipal, y corresponde a la apertura y cierre del huso glót ico. Es de unos 3 m m para una lar inge m asculina en las frecuencias norm ales de la palabra. 2. Un discreto com ponente vert ical. Este m ovim iento se ha podido m ost rar m ediante la tom ografía frontal est robsocópica y se est im a que es de 0´ 2 a 0´ 5 m m . 3. Dinám ica ondulator ia part icular del borde libre de la cuerda. Esta se propaga de abajo hacia arr iba y se explora m uy bien en la est roboscopia. Tanto la apertura http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/1525...fisiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (2 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. com o el cierre de la glot is com ienza en su parte infer ior y se propaga de abajo a arr iba. El com ponente horizontal no es una sim ple oscilación sinusoidal. La duración de la fase de contacto de las dos cuerdas vocales en el línea m edia es infer ior a m edio período. Si el eje horizontal de la vibración del borde libre se encuent ra en al línea m edia, la m itad del ciclo vibrator io seria vir tual, estando las dos cuerdas en contacto durante m edio ciclo El eje de vibración es param ediano e incurvado. HI STORI A DE LA FI SI OLOGI A FONATORI A. Los problem as que plantea la fisiología de la vibración de las CV ha sido objeto de m últ iples teorías para explicar la fonación y de cont roversias que aún, hoy en día, perm anecen vivas. En el siglo I I d.C., Galeno de Pérgam o sentó las bases del conocim iento m édico, aunque algunos de sus pr incipios se basaran en conceptos y conocim ientos erróneos, com paraba el órgano vocal a una flauta cuyo tubo era la t raquea y desde entonces el funcionam iento de la lar inge en el t ranscurso de la fonación no ha cesado de perder su interés para m édicos e invest igadores. Es en el siglo XVI I , durante el Renacim iento, cuando surge, gracias a http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/1525...fisiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (3 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. Girolano Fabricius d’Aquapendente, un autént ico interés por conocer la fisiología laríngea. El estudia sus bases fisiológicas y la capacidad de la lar inge para producir no sólo la voz y el habla, sino adem ás la m aravillosa potencialidad y expresividad de la voz cantada. Sus obras m ás im portantes son “De Laryngis Vocis I nst rum ento” (1660) ; De Locut ione et ejus inst rum ent is (1601) y “De Brotorum loquela” (1603) . Mant iene que no es im prescindible la reunión de dos cuerpos sólidos para producir un sonido, los cuerpos blandos tam bién lo producen al paso de un flujo aéreo. Considera al aire com o la m ateria que genera el sonido y le da form a. Para él, el sonido no es ot ra cosa que una alteración del estado del aire, de una vibración, com o consecuencia de una com presión. En relación con la m orfología, Fabricius es el pr im ero que reconoce com o const ituyentes de la lar inge la existencia de cuat ro cart ílagos y señala que los aritenoides son dos piezas independientes que sirven de punto de apoyo a ot ras partes a las que dotan de m ovilidad. Denom ina al cart ílago innom inado de sus predecesores, com o cr icoides, porque se parece al anillo de m arfil que los turcos ponen en su dedo pulgar para lanzar las flechas. Sobre los m úsculos internos de la lar inge elabora una descripción com pleta at r ibuyéndoles la m isión de abrir y cerrar la glot is. Establece que hacia la abertura de la glot is se deben dir igir todos los esfuerzos para que el efecto del aire sólo pueda tener lugar a t ravés de una abertura http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/1525...fisiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (4 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. est recha. Para él, es en la glot is cerrada, por la acción m uscular, donde se form a la voz gracias a una aspiración violenta. Considera que la lar inge funciona com o un tubo de órgano, pero m ás perfecto, puesto que puede m odificar sus dim ensiones y cont r ibuir así a la form ación de los tonos. En 1627 Mart in Mersenne en su “Traité d’harm onie universelle” (1627) , describe las bases de la fisiología de la art iculación de la palabra. Aportaciones im portantes tam bién fueron realizadas por Géraud de Cordem oy expuestas en su “Discours physique de la parole” (1666) . Especial relieve t iene el orador Bernard Lam y (1640-1715) quien intuye el funcionam iento de las cuerdas vocales en su obra “La réthorique ou l’art de parler” (1675) . El siguiente precedente histór ico es la publicación de Claude Perrault (1613- 1688) , anatom ista y arquitecto parisino, “ Du bruit (et ) De la m usique des anciens” publicado en 1680. Presenta ideas sobre la producción del sonido y de la voz m uy ajustadas a la realidad que conocem os hoy. Divide los sistem as sonoros en dos categorías: inst rum entos de percusión e inst rum entos por verberación; ent re estos últ im os sitúa al órgano productor de la voz. Considera la voz com o un ruido producidopor la salida violenta del aire que en su paso hacia el exter ior frota las dos m em branas que configuran la glot is. Explica la generación de las dist intas tonalidades de la voz hum ana http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/1525...fisiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (5 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. por las variaciones de longitud y de tensión de los pliegues vocales. Am bas conclusiones realm ente acertadas. Perrault , siguiendo a Fabricius d’Aquapendente, plantea una discusión que cont inuará hasta m uy avanzado el siglo XI X, cuya base es ident ificar el funcionam iento laríngeo con el de los inst rum entos sonoros de propiedades y leyes físicas axiom át icas. Denis Dodart (1634-1707) , alum no de Perrault y m édico de Luis XI V, cont inúa los estudios en la línea de su m aest ro. En 1700 presenta a la Academ ia Real de Ciencias de Paris una m em oria sobre la producción de la voz por el hom bre y su regulación tonal: “Mem oire sur les causes de la voix de l’hom m e et de ses différents tons”. Concluye que la m ateria de la voz es el aire contenido en los pulm ones, em pujado de bajo a arr iba por la acción m uscular torácica. Considera que la resonancia se produce com o una cont inuación del sonido producido por la lar inge, cuerpo sonante, y establece que tanto los cuerpos sonantes com o resonantes suenan y resuenan según su dim ensión, dependiendo de ello las característ icas del tono. La voz se produce exclusivam ente en la glot is; las “áspera arter ia” sólo aporta la m ateria de la voz y no resuena m ás que en la voz inspirator ia. La concavidad de la boca no tom a parte en la producción de la voz, pero por las diferentes consistencias de sus partes cont r ibuye al aliño de las resonancias bajas, dando a la voz el carácter que posee agradable al oído del hom bre. Destaca en su t rabajo la definición del ligam ento vocal al que califica de est ructura http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/1525...fisiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (6 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. indispensable para la regulación de la tensión del pliegue vocal. Ent re ot ras precisiones determ ina com o hecho fundam ental que los pliegues vocales se alargan a medida que aum enta la frecuencia y que cuanto m ás se alargan m ás se aproxim an sus bordes. Esta propiedad le lleva a ident ificar a la lar inge con los inst rum entos de lengüeta. En 1741 Antoine Ferrein (1693-1769) , es considerado com o el iniciador de la fisiología experim ental de la lar inge, cirujano y profesor de anatom ía en Marsella y París. En su t ratado “Sur l’organe im m édiat de la voix et de ses différens tons” llega a la conclusión de que en la lar inge existen unas est ructuras com parables a cuerdas de violín que vibran por acción de la corr iente de aire pulm onar, que ejerce la función del arco. Dem uest ra que m odificando la tensión de estas CV, se obt ienen sonidos m ás o m enos agudos. Escribe: “Esas bandas que denom inaré por tanto cuerdas vocales, pueden ser com paradas a las cuerdas dobles del clavicordio”.Al com ienzo del siglo XI X, Henri Dut rochet (1776-1874) en su obras “Nouvelle Théorie de la Voix” (1800) y Françoise Magendie (1783-1855) señalan la gran im portancia del m úsculo t iroaritenoideo en la m odificación del tono y com paran la lar inge con las boquillas vibrantes de los inst rum entos de viento. Magendie experim enta sobre los cam bios que se producen con la sección de los nervios laríngeos, concluyendo que el cierre de la glot is depende del nervio laríngeo superior y que laapertura de la glot is depende del nervio laríngeo infer ior. http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/1525...fisiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (7 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. En 1814 Liskovius dem uest ra que el m ovim iento vibrator io de las CV es horizontal. En 1825, Félix Savart (1791-1867) publica en los Anales de Física y Quím ica Franceses bajo el t ítulo: “Mem orias sobre la voz hum ana” sus experiencias sobre los sonidos producidos por los tubos de paredes m em branosas y húm edas. Com para la lar inge con el reclam o de los pajareros: pequeño tubo de sección cuadrangular que colocado ent re dientes y labios genera con la aspiración del aire sonidos sim ilares a los que produce la lar inge hum ana. Estas experiencias llevaron a Savart a concluir que los repliegues vocales regulan el flujo aéreo y que éste penet ra en los vent rículos en su ascenso hacia fuera reflejándose en el borde libre de la banda vent r icular que aunque redondeada, cum ple la m ism a función que el bisel de los tubos del órgano. Los años siguientes son r icos en com unicaciones referentes a la voz hum ana. En Francia nuevam ente Malgaigne en los Archivos Generales de Medicina, publica en 1831 sus conceptos sobre la producción vocal. Destacan en ellos las valoraciones que hace sobre la anatom ía funcional de la lar inge, de las cuales la de m ayor valor es la de considerar al m úsculo de la CV com o el m ás im portante en lo que se refiere a la producción de la voz, pues es el único que responde a la voluntad, siendo los ot ros exclusivam ente respirator ios. Coincide con la idea de que la http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/1525...fisiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (8 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. lar inge responde a los pr incipios m ecánicos de los inst rum entos de lengüeta. Pero las ideas no estaban claras, pues Lenox Brown en 1893 afirm a: “La voz hum ana, a pesar la acción fundam ental e inicial que juegan los ligam entos vocales, no es en su totalidad com parable a un inst rum ento de m em brana, tubo de órgano, de lengüeta o de cuerda. La voz hum ana es tan superior a todos los inst rum entos realizados por la m ano del hom bre que toda tentat iva por definir su naturaleza será necesariam ente incom pleta.” Johannes Peter Müller (1801-1858) , profesor de fisiología en Berlín, con sus experim entos, publicados en 1837, da un gran im pulso a la fisiología de la generación de la voz hum ana y de los sent idos, éstos han perm it ido establecer las teorías de la fonación vigentes hoy día, m ás inconcreto a la teoría m ioelást ica. Sus experim entos los realizaba con una aparato denom inado “Com presorium ”, que lo denom ina así porque básicam ente su m isión es la de regular la com presión m edial de las CV. El Prf. García Tapia resum e en estos puntos los datos aportados por Müller: - Las CV aducidas vibran al paso del aire, produciendo el sonido denom inado voz. - La ausencia en la preparación anatóm ica de la epiglot is y bandas vent r iculares reduce el volum en del sonido em it ido. http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/1525...fisiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (9 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. - El tono asciende cuando aum enta la tensión de las CV. - Cuando la tensión de las CV es m antenida, un aum ento de presión del aire significa un ascenso del tono equivalente a una quinta. - Valora las diferencias existentes ent re el regist ro de pecho y el de falsete. A pesar de basarse en r igurosos estudios y ser ext rem adam ente convincente la teoría de Müller no fue adm it ida totalm ente por sus coetáneos y persist ió a lo largo de todo el siglo XI X la idea que establecía una comparación ent re la lar inge y un inst rum ento de viento de diversos t ipos. Un ejem plo de la cont roversiaexistente es Lenox Brown que en 1893 afirm a: “La voz hum ana, a pesar la acción fundam ental e inicial que juegan los ligam entos vocales, no es en su totalidad com parable a un inst rum ento de m em brana, tubo de órgano, de lengüeta o de cuerda. La voz hum ana es tan superior a todos los inst rum entos realizados por la m ano del hom bre que toda tentat iva por definir su naturaleza será necesariam ente incom pleta.” En 1863 Helm ohotz explicó m ediante su teoría que la fonación es el producto de la presión de aire que pasa por la glot is. Los procedim ientos de experim entación realizados a lo largo de los siglos XVI y XI X fueron realizados sobre lar inges de cadáveres y sobre lar inges art ificiales. No cabe duda que el procedim iento que m ás inform ación real puede proporcionarnos es la visión de cualquier fenóm eno desde http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/152...isiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (10 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. su inició hasta su culm inación en su situación fisiológica norm al. Esto fue posible gracias al espej illo laríngeo de Manuel García. TEORÍ AS DE LA FONACI ÓN. Las teorías m ás im portantes basadas en datos cient íficos de invest igación y m ás som et idas a debate han sido las siguientes: a) Teoría m ioelást ica pr im it iva de Ewald (1989) . La vibración vocal resulta del paso del flujo aéreo respirator io ent ra en las dos CV, estando m ás o m enos est iradas y en posición de adducción por cont racción de las m ism as. El paso del aire or igina un m ovim iento pasivo vibrator io de la CV que es un elem ento elást ico por la m ism a presión del aire a su paso desde la subglot is, estando m antenida la corr iente aérea por el fuelle pulm onar. La función del sistem a nerviosos en este m ecanism o sería la de m antener una tensión suficiente en las cuerdas, de tal form a que las característ icas del sonido em it ido dependen exclusivam ente de la presión infraglót ica y de la tensión de los pliegues vocales. Por tanto según esta teoría la fonación sería el resultado de la sucesión repet it iva de estos fenóm enos: apertura de la glot is, escape de un pequeño volum en de aire, dism inución de la presión infraglót ica, actuación de la http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/152...isiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (11 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. fuerza elást ica y cierre de la glot is, elevación de las presiones infraglót icas, y así sucesivam ente. Esta teoría es insuficiente, pues no explica com o puede un sonido experim entar una variación de intensidad sin m odificar su altura. Solo la existencia de cam bios en la m asa de las CV durante su vibración puede responder a esta cuest ión. Se considera adem ás que la energía proporcionada por la vent ilación pulm onar seria insuficiente por si sola para proporcionar la energía sonora que se produce. Se la denom ina prim it iva porque luego se han propuesto m últ iples m odificaciones a esta teoría básica. b) Teoría neuro-cronáxica de Husson (1950) . Según esta teoría, las aperturas de la glot is se producirían por cont racciones rápidas del m úsculo t iro-ar itenoideo interno, obedeciendo a im pulsos nerviosos cent rales a t ravés del nervio recurrente. Considera por tanto a los pliegues vocales con una función act iva Según esta teoría el m ecanism o regulador de la altura del sonido seria independiente del m ecanism o regulador de la intensidad. La frecuencia de los im pulsos m otores procedentes del nervio laríngeo recurrente, condiciona la frecuencia de su vibración, y, por tanto, la altura de su sonido. De este m odo, el m ecanism o regulador de la altura de los sonidos ( frecuencia de im pulsos recurrenciales) sería independiente del m ecanism o que regula la intensidad de los sonidos (presión infraglót ica) . http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/152...isiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (12 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. Esta teoría at r ibuye al sistem a nervioso un papel pr im ordial en la fonación, siendo im prescindibles sus est ím ulos para la em isión de sonido laríngeo. Pero dos hechos cont ravienen esta teoría, por una parte, para que el sonido se em ita es necesario una fuente de aire espirator io, y por ot ra parte ni el sistem a nervioso, ni el sistem a m uscular, pueden engendrar potenciales de acción capaces de producir la frecuencia que se requiere pata obtener los sonidos de regist ro m ás agudo que alcanzan algunos cantores y que pueden llegar a los 2.000 ciclos por segundo. Esta teoría está adem ás condenada, al haberse observado que las fibras del m úsculo vocal m ant ienen un carácter groseram ente paralelo, al igual que las del ligam ento vocal, y que hay una ausencia de sincronism o frecuencial ent re ellas; esto ha sido constatado en los t razados elect rom iográficos del m úsculo vocal, ent re los potenciales de acción m uscular y el sonido. Esta teoría olvida la función de la m ucosa vocal al no darla ninguna funcionalidad. c) Teoría aerodinám ica m ioelást ica com pletada. Es tam bién denom inada m ioelást ica-aerodinám ica. Se t rata de una serie de m odificaciones hechas a la pr im it iva teoría m ioelást ica, que se han ido publicando progresivam ente y que suponen im portantes aportaciones. Ent re los autores que han hecho aportaciones están, Van den Berg en varias ocasiones 1953, 1957, 1958 y http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/152...isiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (13 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. 1974, Sm ith en 1954 y 1965, Lafon en 1958, Perelló en 1962 y 1966, Vallancien en 1972, Hirano en 1970 y 1974, y Wyke en 1974 y 1976. Las aportaciones realizadas se pueden resum ir en estos conceptos: - Cuando las cuerdas están juntas, preparadas para fonar, la presión aérea subglót ica vence la resistencia que éstas ofrecen a su paso forzando su despegam iento. Pero a la vez que esta fuerza aérea separa las CV, se está produciendo ot ra fuerza de aproxim ación de las m ismas por la elast icidad cordal ( fuerza m ioelást ica) y por un efecto de succión al dism inuir la presión int raglót ica por el fenóm eno aerodinám ico de Bernuilli. El perfil de las cavidades laríngeas experim enta una dism inución de su calibre a part ir del tubo t raqueal siendo m ínim o a nivel del esfínter vocal, lo que hace que se sem eje m ucho a un tubo de Venturini. En el m om ento en que las CV se encuent ra m uy próxim as se produce una aspiración de las m ism as por fenóm eno de Bernouilli. Según este fenóm eno al aum entar el flujo aéreo a t ravés de las cuerdas, éstas sufren un m ovim iento de aspiración hacia la línea m edia que provoca su cierre brusco al adosarse los labios m ucosos. Este fenóm eno acabaría el t iem po de oclusión glót ica y precedería inm ediatam ente a una nueva apertura glót ica, las fuerzas de ret roaspiración se anulan al parar el paso del aire. http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/152...isiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (14 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. Así, el t iem po de apertura com enzaría pr im ero rápidam ente y se acabaría enseguida progresivam ente bajo la presión del aire espirator io acum ulado durante el cierre.Las CV separadas de su posición de equilibr io, tenderían bajo la acción de su propia deform ación a aproxim arse por elast icidad hasta el m om ento en que la m ucosa se m ete de nuevo bruscam ente en el or ificio glót ico ret raído realizando el t iem po de cierre. La sucesión de am bos fenóm enos establece la vibración de las CV. Sin em bargo esta teoría no explica sat isfactor iam ente algunos aspectos: el m antenim iento de la vibración una vez iniciada; si la vibración recom ienza necesariamente con las cuerdas totalm ente pegadas, com o m uest ra la cinem atografía, hay un efecto de succión que desencadena el com ienzo de la vibración. - La vibración de las CV es fundam entalm ente un proceso m ecánico y estaría precedida por la puesta en tensión prefonatoria de cada uno de los m úsculos int r ínseco de la lar inge en función del t ipo de em isión vocal. Según Minoru Hirano (1975) , el m úsculo circo- t iroideo t iende a alargar las CV. Cuando este m úsculo está act ivo, las CV se sitúan en la línea m edia. La lám ina propia del borde libre de la CV se hace entonces m ás fina y el cuerpo vibrante se hace m ás rápido. Este m úsculo al act ivarse alarga la CV ligeram ente y la baja, la lám ina http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/152...isiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (15 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. propia del borde libre se adelgaza, el recubrim iento y el cuerpo vibrator io se hacen un poco m ás rígidos. El m úsculo inter-ar itenoideo no m odifica para nada el aspecto vibrator io de la CV. El m úsculo cr ico-aritenoideo poster ior separa las CV, las alarga y las eleva. Entonces la lám ina propia se adelgaza hacia el borde libre. Este m úsculo interviene en la fonación en el t ranscurso del paso de un regist ro agudo a grave, anclando el cart ílago aritenoides cont ra el em puje anter ior. Según Hirano los m úsculos t iro-ar itenoideos, cr ico- aritneoideo lateral y cr ico- t iroideo bastan para producir sonido laríngeo en los regist ros graves y en los regist ros agudos. El aum ento de la intensidad sonora en el regist ro grave es pr incipalm ente debido al m úsculo vocal, independientem ente de la presión subglót ica que haya y lo m ism o ocurre en los cam bios de regist ro. El m ovim iento de las cuerdas no sería sim plem ente sinusoidal. La m ucosa podría en cierto m odo deslizarse sobre su plano adyacente y presentar en el t ranscurso de la fonación una ondulación que se superpondría al m ovim iento vibrator io del m úsculo y al del ligam ento elást ico. Hirano ha dem ost rado que la CV está com puesta de una doble capa vibrator ia, la interna form ada por el m úsculo cordal y ot ra externa form ada por un epitelio escam oso y una lám ina propia. Los m ovim ientos http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/152...isiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (16 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. vibrator ios m ás im portantes se efectúan en la parte de esta doble capa que recubre el borde libre de la CV. La presencia de un epitelio escam oso, la dirección de las fibras colágenas y elást icas paralela al eje del borde libre de las cuerdas, así com o los vasos situados bajo la cubierta epitelial, favorecerían las altas frecuencias de vibración. Se ha considera por esto a la CV com o un vibrador de doble est ructura, cuyas propiedades pueden ser m odificadas por separado por ciertos m ecanism os reguladores: regulación propiocept iva del tono de la cuerda. La glot is perm anecería totalm ente cerrada durante una parte del ciclo vibrator io. - Otro autor, Dejonckere, autor de la teoría oscilo- im pedancial que m ás abajo se expone, deja ciertas cuest iones de esta teoría abiertas a debate. Los m odelos físicos con lengüetas de t ipo Ewal precisan de un débito o de una presión notablem ente superiores a los exigidos para el funcionam iento de la lar inge hum ana. Los m ecanism os de disociación de intensidad y de altura tonal, es decir , los que perm iten la regulación fina y sim ultanea de la frecuencia del sonido fundam ental y de su potencia, no se han explicado con esta teoría. Esta teoría igualm ente no ha explicado los com ponentes vibrator ios glót icos que se producen antes del com ienzo de la em isión sonora, después de su finalización, o durante la em isión de una consonante http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/152...isiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (17 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. sorda separando dos vocales, es decir , en ausencia de producción sonora detectable. - I ntentando tam bién com pletar la teoría neurocronáxica, en 1.962 el Dr. J. Perelló lanzó la teoría m icroondulator ia, la cual hoy en día es quizás la m ás adm it ida, aunque con gran núm ero de m at izaciones. Perelló, part iendo de la base de la teoría neurocronáxica, hace una serie de apreciaciones de la fisiología fonatoria a las que, según él, no se ajusta la teoría neuroicronáxica. No se produce una vibración propiam ente dicha de las CV, sino un m ovim iento ondulator io, u ondulación, de abajo hacia arr iba de la m ucosa y de las partes blandas que recubren los repliegues vocales, provocado por la corr iente aérea respirator ia, exactam ente igual a una bandera, o una superficie líquida agitada por el viento. Esto puede ocurr ir así por la gran laxitud de la m ucosa de la lar inge. d) En 1968 Liberm an propone su explicación del ciclo vibrator io, dando una explicación detallada de la teoría m ioelást ica-aerodinám ica de la fonación. Hay dos fuerzas que actúan sobre las CV: - Fuerzas aerodinám icas y aeroestát icas que desplazan las CV de su posición de aducción en la preparación para la fonación. http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/152...isiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (18 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. - Las fuerzas del tej ido que actúan rest ituyendo las CV a su posición de aducción. La sum a de los dos m ecanism os hace posible que se produzca el ciclo vibrator io. Part iendo de una adducción com pleta, la presión subglót ica separa las dos CV hasta un punto en el que su grado de elast icidad lim ita su excursión hacia fuera. A part ir de este punto, la elast icidad actúa invir t iendo el sent ido del desplazam iento hacia la línea m edia hasta recuperar la posición inicial, lo que lleva consigo la reducción del espacio ent re ambas CV, el increm ento progresivo de la presión subglót ica, el aum ento de la velocidad de flujo que reduce la presión intercordal, la oclusión com pleta y el inicio, por tanto, de un nuevo ciclo. La descripción clásica fue realizada por Schonhörl en 1960. La separación de las CV com ienza por su borde infer ior progresando hacia el superior. Cuando se han separado en su borde superior vuelven a juntarse en su borde infer ior para iniciar el cierre tam bién de abajo a arr iba. Este desfase en el m ovim iento de la superficie m edial de la CV de abajo a arr iba durante la apertura y cierre de la glot is se denom ina diferencia de fase vert ical. El resultado de esta diferencia de fase vert ical es un m ovim iento en form a de onda de la cubierta que se percibe tam bién en la cara superior de la cuerda y que se denom ina onda m ucosa. El ciclo vibrator io está form ado por una fase abierta y una fase cerrada. La fase abierta a su vez se divide en una fase de apertura, durante la cual las CV se separan http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/152...isiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf(19 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. alejándose de la línea m edia, y una fase de cierre durante la cual se aproxim an hasta su total contacto. Las CV, a diferencia del violín, no hacen vibrar el aire. En el t racto vocal se crean rodajas de aire debido a la apertura y cierre de la glot is. La interrupción repent ina del flujo de aire al final de cada ciclo produce una vibración acúst ica. e) Teoría neuro-oscilator ia de Sylkvest re y Mac Léod (1968) . Según esta teoría las vibraciones vocales son consecuencia directa de la acción del m úsculo vocal. Mac Léod com para la act ividad de este m úsculo a la de los m úsculos de las alas de los insectos denom inados asincrónicos. Estos m úsculos responden sobre todo a est ím ulos nerviosos de baja frecuencia, aunque tam bién pueden responder a vibraciones de frecuencia m ás elevada. Lo m ism o ocurr ir ía en el m úsculo t iro- ar itenoideo. Por tanto, según esta teoría, la vibración de las cuerdas es de carácter act ivo, siendo los fenómenos espirator ios y fonatorios independientes, com o en la teoría neurocronáxica, sin tener en cuenta un hipotét ico y poco verosím il hom orr itm o elect rofisiológico. Mediante una serie de experim entos Mac Léod aporta una serie de argum entos a favor de esta teoría, sin em bargo, también han aparecido ot ros en cont ra: ▪ Com o la teoría neuro-cronáxica, esta teoría se http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/152...isiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (20 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. sustentan en la concepción de la arquitectura del músculo vocal.▪ Experim entos realizados no están a favor de un origen m iofibr ilar de la energía necesaria para el m ovim iento cordal. ▪ Al cont rar io de lo que ocurre con la frecuencia de bat ido del ala de un insecto, la periodicidad de las vibraciones glót icas es variable y regulable. Habría que dem ost rar los precisos m ecanism os reguladores de la im pedancia m ecánica del sistem a con una larga dinám ica de acción. f) Teoría oscilo- im pedancial de Dejonckere (1981) . La lar inge se com porta com o un oscilador con am ort iguación reducida. Esta teoría está basada en una serie de experim entos cuyas conclusiones se pueden resum ir en estos puntos: - La im pedancia glót ica depende de la frecuencia y de la am plitud oscilator ia de los bordes libres de los 2 pliegues vocales, de la longitud de la parte vibrante de la glot is., de la or ientación del eje de oscilación del borde libre de cada uno de los pliegues vocales y de la duración de la fase de adhesión de los pliegues vocales. - Dejoncker, m ediante elect rom iografía, ha dem ost rado que puede haber vibración fonatoria sin que se regist re ningún potencial de acción en el m úsculo vocal en m ovim iento. Esta experiencia prueba que el borde libre de las CV puede, en ciertas condiciones, efectuar http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/152...isiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (21 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. m ovim ientos vibrator ios puram ente pasivos bajo la acción del aire espirado. - Mediante experim entación con elect roglotografía y m edida de la presión subglót ica, ha podido precisar la relación de fase ent re la presión subglót ica y el est iram iento de las CV. Esto ha dem ost rado que la fase de presión precede un poco m enos de 90º a la fase de est iram iento de las partes m óviles, lo que es característ ico de un sistem a elást ico en m ovim iento pendular m antenido por una fuerza periódica sinusoidal. La fuente de energía de los m ovim ientos cordales en fonación sostenida residir ía en una fluctuación periódica de la presión subglót ica con la m ism a frecuencia que la fundam ental del sonido em it ido. Esta fuerza periódica, para una voz norm al, estaría desplazada con relación al est iram iento de las CV de m anera ópt im a desde el punto de vista energét ico. - Ut ilizando los m ism os m étodos y adem ás un oscilogram a m icrofónico, Dejonckere ha estudiado las propiedades de am ort iguam iento del sistem a vibratorio durante la fase de inicio y la fase de term inación de la em isión vocal. El resultado de estos experim entos es, que las propiedades m ecánicas del sistem a vibrator io laríngeo sem eja las de un oscilador arm ónico m uy poco am ort iguado que t ransform a la fuerza espirator ia de salida cont inua y uniform e en una onda de presión pulsada. La velocidad de escape del aire y el desplazam iento de la colum na de aire por la t raquea se http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/152...isiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (22 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. ajustarían para producir un desfase adecuado. - En ataque duro vocal, el repent ino desequilibr io ent re la presión subglót ica y la tensión de adducción de las CV desencadenaría el m ovim iento del oscilador fonatorio. Por el cont rar io, en el ataque suave y soplado, el aire espirator io pasa por el desfiladero glót ico antes de com enzar el m ovim iento periódico y las CV no contactan hasta la ent rada en vibración. En el ataque suave la cinem atografía ult rarrápida m uest ra com o la glot is tom a una configuración fusiform e en el t ranscurso de la fase prefonatoria. La concavidad del borde libre de la CV podría ser debida a la cont racción tónica del m úsculo vocal donde t iene el erecto de fibras elást icas interst iciales de la CV. Un argum ento im portante para dem ost rar el carácter act ivo de esta puesta en posición prefonatoria es el aum ento neto de la act ividad eléct r ica en el m úsculo vocal, alrededor de unos 300 m s antes del com ienzo de la em isión sonora. - Falta por explicar com o puede engendrase un m ovim iento oscilante a part ir de una fuerza que es la presión subglót ica, la cual no es periódica. Una serie de experiencias fotoglotográficas y ult rasonográficas perm iten estudiar la dirección inicial de los pr im eros m ovim ientos glót icos. El exam en de las característ icas aerodinám icas de la glot is inm óvil ha m ost rado que los conceptos teóricos clásicos de aerodinám ica pueden aplicarse perfectam ente a la lar inge. Así, con un régim en http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/152...isiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (23 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. turbulento aparecería un com ponente radial o t ransversal de la velocidad del fluido, la cual variaría constantem ente en intensidad y dirección de una form a totalm ente aleator ia. - Estudios realizados ut ilizando m odelos de glot is m ecánica evocando su form a y el regist ro sim ultáneo en un sujeto de la señal m icrofónica, fotoglotográfica del débito aéreo y elect roglotográfica, han podido dem ost rar que durante el ataque dulce o soplado, las condiciones crít icas de aparición de turbulencias en el seno del aire espirator io producen una ret racción glót ica justam ente cuando com ienza la oscilación. Adem ás, para que se produzca una oscilación sinusoidal sim ét r ica a part ir de la posición de equilibr io es necesario que haya a nivel glót ico una presión atm osférica m uy cerca de la norm al, m ient ras que ha de ser m ás elevada a nivel t raqueal. - Según esta teoría, el oscilador glót ico se pondría en funcionam iento a part ir de su configuración prefonatoria en form a de huso, cuando la salida repent ina de flujo aéreo lam inar desde lat ráquea se t ransform a en flujo aéreo turbulento glót ico y vent r icular. En este m omento crít ico, por efecto Bernuilli, se produciría a nivel de la glot is una presión casi sim ilar a la atm osférica, la cual perm ite una oscilación sinusoidal sim ét r ica de la glot is a part ir de un eje de equilibr io param ediano. - La frecuencia de las oscilaciones glót icas estaría regulada, com o la frecuencia de los lat idos de las alas de los insectos, por las propiedades de im pedancia m ecánica http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/152...isiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (24 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. de las partes vibrantes: inercia y r igidez. La viscosidad determ inará la calidad del am ort iguador. Experim entalm ente está com probada que cuando las CV no están est iradas que el m ecanism o por el cual aumenta la frecuenta con una intensidad psicofísiológica constante consiste en el adelgazam iento o afilam iento del borde libre vibrante, con lo que teóricam ente se reduce la am plitud horizontal de las oscilaciones y aum enta discretam ente la distancia ent re los dos ejes de oscilación de los bordes libres de las CV. La act ividad tónica del m úsculo vocal cont rola la r igidez y la m asa rígida de la CV m ediante un proceso de reclutam iento tem poral y espacial de unidades m otoras m uy bien regulado. Los determ inantes esenciales de este m ecanism o son: la m orfología glót ica que parece ser que interviene tam bién en el cont rol de la im pedancia m ecánica y en la adaptación de ésta a la presión subglót ica que condiciona la intensidad del sonido; la posición del eje de oscilación del borde libre, la am plitud de la vibración y la duración de la fase de cierre del ciclo vibrator io que refleja el espesor del borde libre. Para Denjonckere todos estos puntos expuestos aportan una explicación a cada uno de los fenóm enos que faltaban por explicar o estaban insuficientem ente explicados por las ot ras teorías. Adem ás estos conceptos perm iten describir y pensar con una ópt ica nueva sobre m uchos de los fenóm enos de la fisiología vocal com o http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/152...isiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (25 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] 56.1ª .06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA. infilt raciones edem atosas, neoplasias, neoform aciones, parálisis, distonias y diquinesias funcionales. Los elem entos fundam entales de esta teoría son por una parte el concepto de que el generador del sonido vocal es un oscilador de am ort iguam iento débil m ediante una fuerza periódica ext rínseca y por ot ra parte el concepto de la im portancia determ inante de la im pedancia m ecánica para la regulación de la frecuencia vibrator ia, por lo que se la denom ina teoría oscilo- im pedancial de la vibración de las CV. http: / /www.otorrinoweb.com/ faringe-laringe/152...isiologia-laringea-biomecanica-vibratoria.pdf (26 de 26) [23/01/2011 07:46:47 a.m.] otorrinoweb.com 56.1ª.06 FISIOLOGIA LARINGEA: BIOMECANICA VIBRATORIA.
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