Anatomía y Fisiología de la Voz. Daniel Silva T. Fonoaudiólogo Universidad de Chile

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1 1 Anatomía y Fisiología de la Voz Daniel Silva T. Fonoaudiólogo Universidad de Chile Introducción. La voz es un sistema complejo regulado por factores anatómicos, físicos y emocionales. Su integridad depende de un delicado equilibrio de dichos factores. Variaciones individuales determinan diferentes tipos de voces así como también su resistencia a las injurias del medio ambiente. La producción de la voz está a cargo de tres sistemas anatómicos a saber: Sistema Fonatorio, Aparato Respiratorio y Sistema Resonador. 1. Sistema Fonatorio. Este sistema esta constituido por una estructura cartilaginosa llamada laringe, músculos y ligamentos intrínsecos y extrínsecos y el hueso hiodes. a. Cartílagos Laríngeos. La laringe está constituida por 9 cartílagos individuales: El cartílago tiroides, cricoides, epiglotis (impares), aritenoides, corniculados y cuneiformes (pares). El cartílago tiroides tiene forma de escudo y consta de dos placas laminadas unidas en ángulo que forma la porción anterior del cartílago y que es visible en el sexo masculino (manzana de Adán). Las porciones inferiores del cartílago tiroides se articulan con el cartílago cricoides. El cartílago cricoides con forma de anillo se ubica por encima de la tráquea y se articula por sus bordes laterales con el cartílago tiroides formando la articulación cricotiroidea. Su superficie posterosuperior se articula con los cartílagos aritenoides. La epiglotis, cartílago en forma de hoja está unido a la superficie media del cartílago tiroides y se proyecta hacia la lengua. La función de la epiglotis es evitar que el alimento entre en la laringe durante la deglución. No tiene función en la producción de la voz. Los cartílagos aritenoides son dos cartílagos en forma de pirámide que se articulan con el cartílago cricoides en su borde posterosuperior. La base de los aritenoides poseen una prominencia anterior llamada apófisis vocal y una posterolateral llamada apófisis muscular. Unidos al proceso vocal de cada

2 2 aritenoides se encuentra el ligamento vocal, cuerda blanca que se extiende hacia la superficie posteromedial del cartílago tiroideo convergiendo con el ligamento vocal del otro lado. El ligamento vocal forma el borde medio de cada cuerda vocal. Las inserciones de músculos en la apófisis muscular permiten los movimientos especializados de los aritenoides, fundamentales en la función laríngea. Los cartílagos corniculados o de Santorini son dos y se articulan con el ápice de cada aritenoides. No tienen función significativa laríngea. Los cartílagos cuneiformes o de Wrisberg están encajados en los repliegues de músculos y ligamentos (pliegues ariepiglóticos) que van desde los lados de la epiglotis a los ápices de los cartílagos aritenoides. Estos cartílagos cuneiformes no están presentes en todas las laringes, pero ayudan a los repliegues ariepiglóticos a mantener abierta la vía aérea en la laringe. b. Hueso Hioides. El hueso hioides no es parte de la laringe, tiene forma de herradura y se ubica encima del cartílago tiroides de la laringe. No se articula con ningún otro hueso. El hioides sirve de enlace para muchos músculos extrínsecos de la laringe. c. Músculos de la laringe. Los músculos de la laringe pueden dividirse en extrínsecos si tienen un punto de inserción en la laringe y otro en estructuras externas a la laringe e intrínsecos si tienen todos los puntos de inserción dentro de la laringe. Los músculos extrínsecos se dividen en suprahioideos (sobre el hueso hioides, elevan la laringe) e infrahioideos (debajo del hioides, son depresores laríngeos). Músculos Laríngeos Extrínsecos. Músculos Suprahioideos Digástrico Geniohioideo Hipogloso Milohioideo Estilohioideo Músculos Infrahioideos Omohioideo Esternohioideo Esternotiroideo Tirohioideo Funciones Elevan el hueso hioides e indirectamente la laringe a través de sus inserciones al hueso hioideo Funciones Bajan el hueso hioides e indirectamente la laringe por medio de sus inserciones en este hueso Baja el cartílago tiroides y la laringe Eleva el cartílago tiroides y la laringe, o con la laringe fija, baja el hueso hioides.

3 3 Músculos Laríngeos Intrínsecos. Músculos Cricotiroideo (pares) Cricoaritenoideo lateral (pares) Aritenoideo oblicuo (pares) Cricoaritenoideo posterior (pares) Funciones Alarga y tensa las cuerdas vocales Aducción de las cuerdas vocales Aducción y ayuda a la compresión medial de las cuerdas vocales Abducción de las cuerdas vocales Tiroaritenoideo (pares) Porción Tiromuscular Porción Tirovocal Aritenoideo Transverso Funciones Aducción de las cuerdas vocales y reduce su tensión vocal Tensa las cuerdas vocales, las acorta y aumenta su masa Aducción y ayuda a la compresión medial de las cuerdas vocales Los músculos laríngeos intrínsecos cumplen además otras funciones asociadas, tales como, ayudar al acto respiratorio, es decir, durante la inspiración descienden la laringe y las cuerdas vocales se abducen, mientras que la espiración la laringe se mueve en su totalidad hacia arriba obviamente con las cuerdas abducidas. También los músculos laríngeos cumplen funciones fonatorias. Durante la producción de voz movilizan a los cartílagos laríngeos quienes hacen que se aproximen las cuerdas vocales (aducción) o se separen (abducción). El movimiento del cartílago produce en las cuerdas vocales modificaciones en su masa, longitud y tensión. La producción de voz resulta de la relación equilibrada entre las fuerzas ejercidas por los músculos intrínsecos de la laringe y la fuerza ejercida por la presión de aire al ser espirado desde los pulmones. Teoría Aerodinámica Mioelástica. Esta teoría explica como se produce la voz al conjugarse las fuerzas físicas de la aerodinámica y la fuerza elástica de los músculos de la laringe. Durante la inspiración las cuerdas vocales son abducidas hacia la posición lateral. Cuando la espiración empieza los músculos intrínsecos aductores hacen que las cuerdas vocales se aproximen. Estos deben equilibrar rápidamente su fuerza de contracción en contra de la fuerza de la corriente de aire espirado. El aire que sale se acelera a través de la glotis que aumenta su estrechez. Como la

4 4 velocidad del aire aumenta entre las cuerdas vocales hay un descenso de la presión de aire entre ellos por un fenómeno conocido como efecto de Bernoulli. Al crearse el vacío parcial entre las cuerdas vocales, el efecto de Bernoulli hace que las cuerdas vocales se toquen. Una vez que las cuerdas vocales se juntan completamente, la presión de aire debajo de ellas aumenta hasta que es suficientemente alta para que las cuerdas vocales se separen. Como el aire encerrado comienza a escaparse a través de las cuerdas vocales, la presión del aire subglótico disminuye y la elasticidad de las cuerdas vocales y el efecto Bernouilli hacen que estas se aproximen de nuevo entre sí. Toda esta secuencia de hechos se repite rápidamente y el número de repeticiones por segundo corresponde a la frecuencia fundamental o tono vocal de una voz determinada. Mientras más rápido se repite este ciclo más alto o agudo es el tono vocal y cuanto más lento se vuelve el ciclo, más grave es el tono vocal. Cuando los músculos intrínsecos de la laringe efectúan cambios de masa, longitud y tensión en las cuerdas vocales se producen las llamadas inflexiones vocales las cuales son simplemente variaciones menores del tono centrada alrededor de la frecuencia fundamental de la voz hablada. Así mismo, un aumento de masa de la cuerda vocal hace que vibre más lentamente produciendo un tono más grave, mientras que una disminución de masa producirá tonos más agudos. También la longitud de las cuerdas vocales producirá cambios de tono. Al ser más largas, la masa disminuye y el tono es más agudo. Como se ve el tono vocal está influenciado por las condiciones de masa, longitud y tensión de las cuerdas vocálicas. Los músculos laríngeos intrínsecos también cumplen la función de protección durante la deglución. Durante este proceso la epiglotis tapa la laringe evitando la aspiración de sustancias extrañas. Finalmente, la última función de los músculos intrínsecos laríngeos es el reflejo de cierre por esfuerzo glótico. Esta función consiste en aducir y tensar fuertemente la totalidad de la laringe cuando se hace un esfuerzo físico importante. Esto permite a las personas levantar, empujar, tirar de una cosa y desarrollar más fuerza física que si las vías aéreas estuvieran abiertas. d.. Los músculos del sistema fonatorio están inervados por los nervios craneales X (vago), V (trigémino), VII (facial) y XII (hipogloso). El nervio X inerva los músculos

5 5 intrínsecos de la laringe mientras que los otros nervios craneales (V, VII y XII) inervan los músculos extrínsecos. Músculos Intrínsecos Cricotiroideo Cricoaritenoideo lateral, aritenoideo oblicuo, cricoaritenoideo posterior, tiroaritenoideo, aritenoideo transverso Músculos Extrínsecos Músculos Suprahioideos Digástrico (vientre anterior) Digástrico (vientre posterior) Geniohioideo Hipogloso Milohioideo Estilohioideo Músculos Infrahioideos Omohioideo, Esternohioideo, Esternotiroideo Tirohioideo X (rama nerviosa laríngea superior) X (rama nerviosa laríngea recurrente) Trigémino (rama milohioidea) Facial (rama digástrica) Hipogloso (rama geniohioidea) Hipogloso (rama hioglosa) Trigémino (rama milohioidea) Facial (rama estilohioidea) Hipogloso y asa cervical Hipogloso 2. Sistema Respiratorio. El sistema respiratorio puede dividirse en vía respiratoria superior compuesta por la cavidad nasal, la cavidad oral, la faringe y la laringe, y vía respiratoria inferior compuesta por la traquea, los dos bronquios y los pulmones que contienen los bronquiolos y los alvéolos. La respiración es el resultado de fuerzas musculoesqueléticas que actúan para aumentar y disminuir el volumen de la cavidad torácica en conjunto con la ley física de los gases (movimiento desde un lugar de mayor a menor presión). Cuando una cavidad llena de gas aumenta su volumen, se produce un descenso proporcional de la presión de gas contenido en ella (en relación a la presión externa de aire). Al contrario, una disminución de su volumen producirá una elevación proporcional de la presión de gas contenido. Simultáneamente, al aumentar el volumen de los pulmones aparece una disminución de la presión de aire contenido en los pulmones., al menos con la presión atmosférica normal. Cuando el volumen del pulmón aumenta, el aire externo tiene una presión más alta comparada al contenido de los pulmones. Esta presión de aire diferencial causa un flujo de aire a través de las vías respiratorias (inspiración) y en los pulmones hasta equilibrar la presión del aire dentro y fuera de ellos. Al revés, una disminución en el volumen de los pulmones produce un aumento de la presión de aire en éstos y hace fluir el aire en dirección contraria, es decir, hacia fuera (espiración). a. Músculos Respiratorios.

6 6 A diferencia del diafragma todos los músculos están externamente unidos a la caja torácica. Estos músculos al contraerse elevan la caja torácica y aumentan el volumen torácico, o deprimen las costillas y disminuyen la dimensión del tórax. Los músculos respiratorios pueden dividirse en inspiratorios o espiratorios. Músculos Inspiratorios Diafragma Intercostales Externos Esternocleidomastoideo Escaleno Pectoral Mayor Pectoral Menor Músculos Espiratorios Oblicuo externo e interno Intercostales Internos Abdominales recto y transverso Función Actúa como músculo principal de la inspiración y aumenta la dimensión vertical de la cavidad torácica. Elevan las costillas cuando la I costilla está fijada. Eleva el esternón e indirectamente las costillas cuando la cabeza está fijada. Eleva la I y II costillas y actúa accesoriamente como músculo inspiratorio. Eleva el esternón y las 6 primeras costillas cuando el hombro está fijo y actúa como músculo inspiratorio accesorio. Elevador de la III V costillas y actúa como músculo inspiratorio accesorio Función Deprime las costillas inferiores y comprime las vísceras abdominales Deprimen las costillas Comprimen las vísceras abdominales b. del Sistema Respiratorio. Los músculos del sistema respiratorio están bajo el control voluntario e involuntario. La respiración vegetativa está bajo control neurológico involuntario, mientras que la respiración para el habla u otras actividades es el resultado de una mezcla de influencias involuntarias y voluntarias. Músculos Inspiratorios Diafragma Intercostales Externos Esternocleidomastoideo Escaleno Pectoral Mayor Pectoral Menor Plexo frénico Nervios intercostales Espinal accesorio Ramos anteriores CII y III Nervio torácico medial y anterior lateral Plexo braquial

7 7 Músculos Espiratorios Oblicuo externo e interno, recto femoral Intercostales Internos Abdominal transverso Ramos anteriores DVI XII Ramos anteriores DVII - XII Ramos anteriores DVII - XII 3. Sistema de Resonancia. La voz humana sonaría muy débil si no fuera por la influencia acústica de las estructuras resonantes, situadas encima de la laringe. Una gran parte de las características de calidad e intensidad asociadas a la voz humana pueden atribuirse a los resonadores supraglóticos. La resonancia es el fenómeno acústico gracias al cual una estructura vibratoria (fuente de sonido) excita el aire en una cámara llena de aire, que a su vez, hace que las paredes de ésta vibren de modo similar. Las vibraciones pueden transmitirse de dos modos. En primer lugar, la fuente puede excitar el aire circundante y estas vibraciones, producirán también, en contrapartida, la vibración del aire en la cámara. O la fuente de sonido puede hacer vibrar la cámara, al transmitir sus vibraciones a ésta por un contacto directo. El grado al cual un resonador particular puede ser excitado por las vibraciones más débiles de la fuente de sonido depende del grado al cual la medida, la forma y la elasticidad de este resonador están afinados acústicamente a esta fuente específica. El sistema resonador supraglótico en los seres humanos es capaz de ser modificado en medida, configuración y tensión por los músculos y órganos que abarcan la porción resonadora del tubo vocal. En general las contracciones de los músculos faríngeos y laríngeos extrínsecos son responsables de variar la medida de la porción resonadora del tubo vocal. Como resultado de la contracción de estos músculos, el tubo vocal puede ser alargado o acortado con el propósito de mejorar la resonancia en tonos más bajos o más altos. El sistema resonador se compone de la faringe, la cavidad oral y nasal y el paladar blando. La faringe puede separarse anatómicamente en tres secciones: nasofaringe, orofaringe y laringofaringe. Funciones de la musculatura del sistema resonador. Músculos Faríngeos Constrictor superior, medio e inferior Palatofaríngeo Salpingofaríngeo Estilofaríngeo Función Contrae la faringe Eleva la faringe, estrecha el istmo de las fauces y baja el paladar blando Eleva la faringe Eleva la faringe y contribuye al movimiento medial de las paredes

8 8 laterales faríngeas Músculos del Paladar Blando Elevador palatino Palatogloso Palatofaríngeo Tensor palatino Uvular Función Eleva el velo del paladar hacia arriba y atrás Baja el velo Baja el velo, estrecha el istmo de las fauces y eleva la faringe Tensa el paladar blando Acorta el paladar blando La faringe tiene forma de cono invertido, más ancha en su porción superior y se estrecha al descender de la base del cráneo a la parte superior de la laringe. La cavidad oral continúa la faringe. Esta cavidad se ajusta al modificarse la posición de la lengua, las mejillas y los labios. Cada uno de estos cambios afecta las características de resonancia de la voz. La cavidad nasal se ve modificada en sus accesos por los movimientos coordinados del paladar blando y de los músculos faríngeos. Durante el habla la cavidad nasal está conectada al tubo vocal momentáneamente para la producción de las consonantes nasales /m/, /n/ y /ñ/. El paladar blando o velo consiste en cinco músculos pares: el tensor y el elevador del paladar, el uvular, el palatogloso y el palatofaríngeo. La úvula ayuda al cierre velofarínfeo. Cierre Velofaríngeo. El mecanismo velofaríngeo consiste en el velo y la porción de la faringe que se aproxima al velo. Los movimientos coordinados de los músculos velar y faríngeo son responsables del cierre velofaríngeo que ocurre durante el habla y en algunas actividades no fonéticas. El esfínter velofaríngeo separa la cavidad nasal del tubo vocal durante la producción de vocales y consonantes no nasales y en actividades como la deglución para evitar que el alimento o los líquidos salgan por la naríz. El cierre velofaríngeo se produce cuando el velo se eleva en dirección posterosuperior hacia la pared posterior faríngea por las acciones sincrónicas del músculo del paladar y del músculo tensor del paladar, mientras al mismo tiempo, las paredes laterales de la faringe se mueven medialmente para aproximar los bordes laterales del velo.

9 9 motora del Sistema Resonador Músculos Faríngeos Constrictor inferior Constrictor medio y superior, palatofaríngeo, salpingofaríngeo Estilofaríngeo Nervio espinal accesorio y ramas laríngeas del vago Espinal accesorio Glosofaríngeo Músculos del paladar blando Elevador palatino, palatogloso, palatofaríngeo, uvular Tensor palatino Accesorio del espinal Trigémino Comentarios finales. Como hemos visto la producción de la voz es un sistema altamente complejo, de gran dinamismo donde cada componente tiene participación vital en el producto final que es la producción vocal. Bibliografía. Bustos, I. "Reeducación de Problemas de la Voz". Madrid. Edit. CEPE Prater, R. J., Swift, R. W. "Manual de Terapéutica de la Voz". Barcelona. Edit. Salvat