EL CICLO VOCAL. LA ONDA MUCOSA.
Para que se produzca el inicio de la fonacin, las cuerdas
vocales deben unirse, cerrndose y separando el rea subgltica de la
supragltica (1, en la ilustracin 16). A continuacin, el flujo de
aire generado en la espiracin empuja, desde la subglotis, a las
cuerdas vocales hasta generar una presin lo suficientemente alta
como para separar los tejidos de las cuerdas (4, en la ilustracin),
que se mantenan unidos gracias a las propiedades elsticas de las
mismas. Comienza a salir aire por la apertura gltica generada y se
origina la ondulacin mucosa (5,6 y 7 en la ilustracin). Finalmente,
tiene lugar el cierre de las cuerdas y se inicia de nuevo el ciclo
(8, en la ilustracin). 38Este fenmeno se produce de manera repetida
dando lugar al ciclo vocal descrito por Schonhrl en 1960. Como
sealbamos arriba, una vez llegado al equilibrio entre la presin
subgltica y el grado adecuado de tensin gltica, el aire comienza a
fluir por la glotis generando una ondulacin peridica de la mucosa
en sentido vertical (onda mucosa). Esta ondulacin comienza
separando el borde inferior de las cuerdas vocales y progresa hasta
separar el borde superior de las mismas con la consiguiente salida
de aire. As, la onda mucosa designa un ciclo completo del
movimiento vibratorio de la cuerda vocal. La onda mucosa tiene un
componente vertical y un componente horizontal (o superior). El
desplazamiento de la mucosa puede comenzar tanto en la regin
anterior como en la posterior de la glotis. Cuando comienza en la
regin anterior, la reparacin de la mucosa se inicia por delante de
la macula flava anterior y discurre longitudinalmente hacia atrs y
hacia fuera, hasta alcanzar la lnea arcuata superior, donde se
extingue la onda mucosa, coincidiendo el mximo de desplazamiento
hacia fuera con el centro de la porcin membranosa de la cuerda
vocal. La apertura posterior se inicia por delante de la macula
flava posterior desde donde se dirige hacia delante y afuera,
extinguindose la onda mucosa en la misma localizacin. En el
movimiento de cierre superior, la emigracin hacia adentro culmina
con el contacto de ambas cuerdas vocales en la lnea media, siendo
el centro de la porcin vibrtil el ltimo punto de cierre. El que se
produzca de un modo o de otro depende,segn Garca-Tapia, del grado
de laxitud de la lmina del epitelio.Hay estudios que reportan que
la velocidad de la onda mucosa aumenta con la elongacin de la
cuerda vocal, el incremento de flujo, aumento de la presin
subgltica y con la contraccin de la musculatura larngea
(Jiang,1998); (Nasri, 1994); (Titze, 1993). Al aumentar la
velocidad de la onda mucosa aumenta la frecuencia fundamental.
El ciclo vocal consta de dos fases; una fase abierta y una fase
cerrada.
La fase abierta, a su vez, se divide en:- Etapa de apertura: la
presin subgltica separa las cuerdas vocales hasta un punto limitado
por su grado de elasticidad (I).- Etapa de cierre: las cuerdas se
aproximan hasta su total contacto (VII).Durante la fase cerrada
(VII a IX), la presin subgltica aumenta progresivamente a su vez
que se reduce la presin intercordal y el grado de oclusin. La
separacin de las CV comienza por su borde inferior, avanzando hacia
arriba, hasta abrirse lo suficiente como para producir la salida de
aire (II), comenzando as un nuevo ciclo.Por lo tanto y en resumen,
los cambios de presin provocados al paso del aire por los pliegues
vocales producen el sonido larngeo.
MODELO 3 MASAS:
El modelo utilizado por M. Kob, figura 6, est basado en el
modelo de 16 masas desarrollado por I.R. Titze [17] pero incluye
algunas de las modificaciones publicadas ms recientemente, como es
la de B. Story e I.R. Titze [16].
Cada cuerda vocal est dividida en n segmentos iguales de forma
paralela. A su vez, cada segmento est dividido en dos partes
independientes: una que representa el cuerpo de las CV o musculus
vocalis (subndice v) y otra que representa la cubierta de las CV o
mucosa (subndice m). Cada una de las masas del cuerpo mv est
conectada a la frontera por un resorte con rigidez kb y
amortiguamiento Db, y las pequeas masas mm por un resorte de
rigidez km y amortiguamiento Dm.Movimiento de las cuerdas vocalesEn
conjunto, cada masa est sometida a fuerzas elsticas que las unen a
las masas contiguas pertenecientes a un mismo tejido, a fuerzas de
resorte que actan como enlaces entre los tejidos (masas superiores
e inferiores del modelo) y entre stos y los cartlagos larngeos, a
fuerzas de contacto, amortiguacin, tensin activa y presiones
aerodinmicas. Todas estas fuerzas se aaden por separado en las
direcciones x y z para cada masa (el movimiento en la direccin y no
est permitido en este modelo) para obtener las ecuaciones
correspondientes a la segunda ley de Newton. Finalmente, se
obtienen un total de 8n ecuaciones diferenciales que son
solucionadas numricamente a travs del mtodo de Runge-Kutta.
Mioelstica-Aerodinmica.Esta teora fue completada y difundida, aos
ms tarde, por J. Van den Berg [24] siendo la teora mas aceptada de
la vibracin de las cuerdas vocales: Teora Mioelstica-Aerodinmica.
Divide el proceso de produccin vocal en tres acontecimientos:Fase
1. Durante la inspiracin las cuerdas vocales son abducidas hacia la
posicin intermedia o lateral. Cuando comienza la espiracin, los
msculos extrnsecos aductores hacen que las cuerdas vocales se
aproximen entre s. Las cuerdas vocales contactan en la lnea media,
lo que combinado con el inicio de la espiracin genera un aumento
rapidsimo de la presin subgltica.Fase 2. La presin subgltica del
aire que viene de los pulmones produce una resistencia en las
cuerdas vocales cerradas. Eventualmente esta presin se hace mayor
que la presin que las mantiene cerradas, por lo que se abren de
forma momentnea para dejar salir el aire, liberndose parte de la
presin.Fase 3. Al fluir el aire rpidamente por la laringe, decrece
la presin subgltica y las cuerdas vocales vuelven a juntarse hasta
la oclusin completa. El descenso de la presin subgltica provoca, a
la altura de las cuerdas vocales abducidas un movimiento de
aspiracin hacia la lnea media debido al principio de Bernoulli.
Cada vez que las cuerdas vocales se abren producen una columna de
aire que provoca cambios de presin y hace vibrar la mucosa vocal.La
teora actualmente aceptada es la mioelstica-aerodinmica de Van den
Berg en 1958, posteriormente matizada por Perell en 1962 (teora
mucoondulatoria) (Garca-Tapia, 1996). Ambas teoras postulan dos
principiosbsicos en la produccin de la voz:
1. La frecuencia fundamental a la que vibran las cuerdas vocales
est determinada por varios factores que son interdependientes; la
masa de la cuerda vocal, la viscoelasticidad cordal y la presin
subgltica.2. La vibracin vocal se explica por el principio de
Bernouilli.El concepto mioelstica se refiere al control
neuromuscular que tiene lugar durante la fonacin y que permite a
las cuerdas aproximarse, contraerse y tensarse regulando as su
elasticidad y a la glotis regular su configuracin tridimensional.
Dicha elasticidad junto con la presin subgltica, son bsicas para
regular la voz.El aspecto aerodinmico, sirve para explicar el papel
que desempea la dinmica de fluidos en el inicio de la emisin vocal
y que podemos basar en tres principios:1. El aire fluye de una zona
de altas presiones a otra de bajas presiones.2. Segn el principio
de Bernouilli la presin de un fluido incompresibledisminuye a
medida que aumenta la velocidad de sus molculas (ley de conservacin
de la energa de los fluidos).3. La velocidad de las molculas de un
fluido incompresible confinado en un conducto, aumenta en funcin
del estrechamiento del rea de su seccin deacuerdo a la ecuacin de
continuidad.
TEORA CUERPO-CUBIERTA
Otra contribucin fundamental es la de M. Hirano [14], que
apoyando la teora mioelstica-aerodinmica, considera la cuerda vocal
como una estructura formada por dos masas de propiedades mecnicas
diferentes, el cuerpo (estructura rgida) y la cubierta (estructura
elstica) dando as lugar a la Teora cuerpo-cubierta.
Hirano, en 1975, describe por primera vez el concepto
cuerpo-cubierta para referirse a la estructura de la cuerda vocal,
lo cual tendr una gran importancia desde el punto de vista
funcional. Como hemos explicado anteriormente, divide la cuerda
vocal en tres planos; cubierta, capa de transicin y cuerpo. Cada
capa posee unas propiedades mecnicas diferentes que permiten el
desplazamiento de la cubierta sobre el cuerpo, originndose as el
movimiento vibratorio conocido como onda mucosa. Otros autores como
Jiang (2000), diferencian nicamente dos capas; la cubierta (formada
por el epitelio y las capas superficiales y media de la lmina
propia) y el cuerpo constituido por el msculo vocal y la capa
profunda de la lmina propia. Esta estructuracin es desde el punto
de vista funcional similar a la descrita por Hirano.
La cubierta es flexible, no se contrae y tiene gran elasticidad.
Por el contrario, el cuerpo es rgido y posee propiedades
contrctiles que le permiten ajustar la rigidez y concentrar la
masa. La tensin global, depende del acoplamiento de la cubierta al
cuerpo y este vara su rigidez en funcin de la contraccin del msculo
tiroaritenoideo.
HISTOLOGIAEsta organizacin en tres capas es de vital importancia
para entender la fisiologa de la cuerda vocal como veremos ms
adelante. Las propiedades mecnicas de la cubierta y de la capa de
transicin estn controladas de manera pasiva por los msculos
larngeos. El cuerpo se controla activamente por la contraccin del
tiroaritenoideo y pasivamente por los dems msculos
larngeos.Funcionalmente, la cuerda vocal se divide en una porcin
membranosa, que ocupa los dos tercios anteriores aproximadamente, y
el tercio posterior o porcin cartilaginosa. La primera est formada
por el msculo tiroaritenoideo, elcono elstico y la mucosa. La
porcin cartilaginosa la constituyen la apfisis vocal y la base del
cartlago aritenoides. La porcin membranosa es el lugar donde
realmente se produce el fenmeno vibratorio en condiciones normales
ycuenta con una serie de caractersticas que detallamos a
continuacin.La regin anterior de la porcin membranosa presenta un
engrosamiento a nivel de la capa intermedia de la lmina propia que
determina una formacin redondeada conocida como mcula flava
anterior. Est constituida por estroma,fibroblastos y fibras
elsticas. La mcula flava anterior se inserta en el tendn de la
comisura anterior (tendn de Bryoles), que a su vez se inserta en el
cartlago tiroides. En la zona posterior ocurre lo mismo y podemos
hablar de lamcula flava posterior como una estructura que supone un
engrosamiento de la lmina propia, y que se inserta en la apfisis
vocal del cartlago aritenoides, a travs de una estructura de
transicin formada por condroblastos y fibroblastos.Estas dos
formaciones permiten que se produzca un cambio gradual de rigidez
de la porcin membranosa de la cuerda vocal hasta la porcin
cartilaginosa. Al mismo tiempo, amortiguan la onda mucosa evitando
que choque directamentecontra el cartlago. Podemos ver que hay un
aumento progresivo de rigidez desde el centro de la cuerda hasta
los extremos.Otra caracterstica peculiar de la porcin membranosa es
que las fibras elsticas, las fibras de colgeno y los vasos
sanguneos, discurren paralelos al borde libre vibrtil y no
encontramos en ste glndulas como ocurre en el restode
estructuras.La estructura de la cuerda vocal cambia en funcin de la
edad. En el recin nacido no existe el ligamento vocal y por tanto
la lmina propia parece homognea. Durante la vibracin, la cuerda
vocal acta como si tuviera doscapas, la cubierta y el cuerpo
formado por el msculo vocal. Durante la adolescencia se desarrolla
la estratificacin que hemos descrito en prrafos anteriores.
