Estructura y funcionamiento de las cuerdas vocales

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Es posible estudiar la estructura y funcionamiento de las cuerdas vocales de dos formas diferentes: en dirección anteroposterior (del tiroides al aritenoides) y/o en función de la profundidad (corte coronal). Se diferencian dos porciones:

• Porción anterior o membranosa, que ocupa los dos tercios anteriores y está formada por la mucosa, el ligamento vocal y el músculo tiroaritenoideo lateralmente.
• Porción posterior o cartilaginosa, que ocupa el tercio posterior y está formada por la apófisis vocal y la base del cartílago aritenoides de cada lado.

Los componentes principales de las cuerdas vocales son los fibroblastos, células que al ser estimuladas favorecen la formación de tejido cicatrizal; la elastina, que representa el 8,5% de la proteína total de la lámina propia; y el colágeno, que da al tejido resistencia, elongación y capacidad de mantener la morfología del órgano. Si se realiza una división histológica se pueden distinguir 5 capas diferenciadas:

1. Epitelio: se trata de una fina capa que envuelve la cuerda vocal que ayuda a mantener la manera de las cuerdas vocales y las protege.
2. Capa superficial de la lámina propia o espacio de Reinke. Es la capa que se sitúa inmediatamente después del epitelio y está conectada a él mediante la membrana o lámina basal, la cual da soporte al epitelio y cuyo componente principal es el colágeno.
3. Capa intermedia de la lámina propia: su composición es rica en fibras elásticas y fibroblastos.
4. Capa profunda de la lámina propia: se compone de fibras de colágeno distribuidas paralelamente al borde libre de la cuerda vocal, y de fibroblastos.
5. Músculo vocal, tiroaritenoideo: es la última capa. No hay una separación nítida entre el músculo vocal y la capa profunda de la lámina propia debido a la existencia de fibras elásticas de colágeno insertadas en el músculo.

Estructuración de las cuerdas vocales

En 1974, Hirano demostró que bajo el epitelio y la membrana basal se encontraban organizadas tres capas consecutivas, las cuales diferían unas de otras por su composición y sus propiedades biomecánicas (división biomecánica). Así, organiza las 5 capas en solo 3. Cada capa posee propiedades mecánicas diferentes que permiten el desplazamiento de la cubierta sobre el cuerpo originándose de esta manera la onda mucosa:

• Cubierta: engloba el epitelio y la capa superficial de la lámina propia (espacio de Reinke). Sus propiedades mecánicas están controladas pasivamente por los músculos laríngeos.
• Transición: formada por la capa intermedia y profunda de la lámina propia. Sus propiedades mecánicas están controladas pasivamente por los músculos laríngeos.
• Cuerpo: el músculo vocal. Está controlado activamente por el músculo tiroaritenoideo, y de forma pasiva por los músculos laríngeos.

Las cuerdas vocales tienen algunas variaciones en su estructura que es importante estudiar. Son (HIRANO 1981):

• Mácula flava anterior: se compone de fibras elásticas, fibroblastos y estroma. Actúa como colchón amortiguador que impide que el movimiento vibratorio de las cuerdas vocales impacte contra el cartílago tiroides directamente.
• Tendón de la comisura anterior: se sitúa por delante de la mácula flava anterior y está compuesto de fibras colágenas. Se continúa con la capa profunda de la lámina propia. Junto con la mácula flava amortiguan el choque de la vibración cordal sobre el cartílago tiroides.
• Mácula flava posterior: su estructura es similar a la de la mácula flava anterior. Su función es impedir el choque de la onda mucosa contra el proceso vocal del aritenoides.

Propiedades biomecánicas de las cuerdas vocales

Las propiedades biomecánicas de las cuerdas vocales que tienen más influencia en la producción de la voz son la masa, la rigidez, la viscosidad, la longitud y la elasticidad. • Masa: cantidad de material en movimiento. La frecuencia fundamental de la voz es inversamente proporcional a la masa, lo que explica que, al activar la acción del músculo cricotiroideo, el cual hace que la cuerda vocal se estire, se agudice la voz. Si hay un aumento de la masa (como, por ejemplo, en el caso de la presencia de un edema) la frecuencia importante descenderá y la voz será más grave.

• Rigidez: la teoría de cuerpo-cubierta de Hirano plantea que a través de las fuerzas activas de contracción interna, que tiene el músculo vocal y la tensión longitudinal pasiva que crean los músculos laríngeos, se controla la tensión de las cuerdas vocales.
• Viscosidad: es la velocidad con la que el tejido se deforma bajo estrés mecánico. Mide la resistencia cordal a la deformación, es proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la concentración de masa.
• Longitud: se refiere a la largura de la cuerda siguiendo el plano horizontal en sentido anteroposterior. La longitud de la cuerda vocal variará en función de la acción/ activación de determinados músculos laríngeos.
• Elasticidad: capacidad de un tejido para volver a su posición de reposo tras ser sometido a estrés mecánico.

Estructura y funcionamiento de las cuerdas vocales: Fases del ciclo vibratorio

Diferentes teorías, que se estudiarán más adelante, explican el movimiento vibratorio de las cuerdas vocales durante la fonación. De forma general:

1. Para que dé inicio la fonación las cuerdas vocales deben unirse en la línea media de la glotis, creando de esta manera una separación entre las porciones supra e infraglótica.
2. Este cierre aumenta la presión de aire que hay la zona infraglótica. El cual será expulsado desde la subglotis empujando las cuerdas vocales lo suficiente para separarlas. Cuando la presión subglótica y el grado de tensión de las cuerdas se equilibra se genera una ondulación periódica de la mucosa de las cuerdas vocales, que va en dirección de abajo a arriba y de adentro hacia afuera.
3. El aire atraviesa la región glótica, con lo cual disminuye la presión de aire subglótico, aumenta la transglótica y la supraglótica.
4. Las cuerdas vocales se vuelven a cerrar. Tras alcanzar la máxima separación las cuerdas vocales vuelven hacia la línea media por la acción de: el efecto Bernoulli del flujo aéreo que genera una presión negativa que succiona la cuerda hacia la línea media; la elasticidad de las cuerdas que las hacen recuperar su posición de reposo, y el descenso de la presión subglótica.
5. Comienza un nuevo ciclo.

Algunos estudios dicen que la velocidad de la onda mucosa aumenta con la elongación de la cuerda vocal, el incremento de flujo, aumento de la presión subglótica y con la contracción de la musculatura laríngea (Titze, 1993). Por lo tanto, al aumentar la velocidad

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