Cuerdas vocales

En los humanos, las cuerdas vocales, también conocidas como cuerdas vocales o cañas de voz, son pliegues de los tejidos de la garganta que son clave para crear sonidos a través de la vocalización. El tamaño de las cuerdas vocales afecta el tono de la voz. Abiertos al respirar y vibrar para hablar o cantar, los pliegues se controlan a través de la rama laríngea recurrente del nervio vago. Se componen de pliegues gemelos de membrana mucosa estirados horizontalmente, de atrás hacia adelante, a través de la laringe. Vibran, modulando el flujo de aire expulsado de los pulmones durante la fonación.

Las "cuerdas vocales verdaderas" se distinguen de las "cuerdas vocales falsas", conocidas como pliegues vestibulares o pliegues ventriculares, que se asientan ligeramente por encima de los pliegues verdaderos más delicados. Estos tienen un papel mínimo en la fonación normal, pero pueden producir tonos sonoros profundos, gritos y gruñidos.

La longitud de las cuerdas vocales al nacer es de aproximadamente seis a ocho milímetros y crece a su longitud adulta de ocho a dieciséis milímetros en la adolescencia. La testosterona, un andrógeno secretado por las gónadas, provoca cambios irreversibles en los cartílagos y la musculatura de la laringe cuando está presente en concentraciones lo suficientemente altas, como durante la pubertad de un adolescente: aparece la prominencia de la tiroides, las cuerdas vocales se alargan y se redondean y la el epitelio se espesa con la formación de tres capas distintas en la lámina propia.

Estructura

Ubicación

Las cuerdas vocales se encuentran dentro de la laringe en la parte superior de la tráquea. Se unen por detrás a los cartílagos aritenoides y por delante al cartílago tiroides. Forman parte de la glotis. Sus bordes exteriores están unidos al músculo de la laringe, mientras que sus bordes interiores forman una abertura llamada rima glottidis. Están construidos a partir de epitelio, pero tienen algunas fibras musculares, a saber, el músculo vocalis que aprieta la parte frontal del ligamento cerca del cartílago tiroides. Son bandas triangulares planas y son de color blanco nacarado. Por encima de ambos lados de la glotis se encuentran los dos pliegues vestibulares o cuerdas vocales falsas que tienen un pequeño saco entre ellos.

Cuerdas vocales falsas

Las cuerdas vocales a veces se denominan "cuerdas vocales verdaderas" para distinguirlas de las "cuerdas vocales falsas" conocidas como pliegues vestibulares o pliegues ventriculares. Estos son un par de pliegues gruesos de membrana mucosa que protegen y se asientan un poco más arriba que los pliegues verdaderos más delicados. Tienen un papel mínimo en la fonación normal, pero a menudo se utilizan para producir tonos sonoros profundos en el canto tibetano y el canto de garganta de Tuvan, así como en los gritos musicales y el estilo vocal de gruñido de muerte.

Microanatomía

Las cuerdas vocales están compuestas por pliegues gemelos de 3 tejidos distintos: una capa externa de células planas que no producen queratina (epitelio escamoso). Debajo de esto está la capa superficial de la lámina propia, una capa similar a un gel, que permite que las cuerdas vocales vibren y produzcan sonido. Los músculos vocalis y tiroaritenoideo constituyen la porción más profunda. Estas cuerdas vocales están cubiertas por una membrana mucosa y se estiran horizontalmente, de atrás hacia adelante, a lo largo de la laringe.

Variación

Los machos y las hembras tienen diferentes tamaños de cuerdas vocales. Las voces masculinas adultas suelen tener un tono más bajo debido a los pliegues más largos y gruesos. Las cuerdas vocales de los machos miden entre 1,75 cm y 2,5 cm (aproximadamente de 0,75" a 1,0") de largo, mientras que las cuerdas vocales de las hembras miden entre 1,25 cm y 1,75 cm (aproximadamente de 0,5" a 0,75") de largo. Las cuerdas vocales de los niños son mucho más cortas que las de los hombres y mujeres adultos. La diferencia en la longitud y el grosor de las cuerdas vocales entre hombres y mujeres provoca una diferencia en el tono vocal. Además, los factores genéticos causan variaciones entre miembros del mismo sexo, y las voces de hombres y mujeres se clasifican en tipos de voz.

Desarrollo

En recién nacidos

Los recién nacidos tienen una lámina propia uniforme de una sola capa, que parece suelta sin ligamento vocal. La lámina propia monocapa está compuesta por sustancias fundamentales como el ácido hialurónico y la fibronectina, fibroblastos, fibras elásticas y fibras colágenas. Mientras que los componentes fibrosos son escasos, lo que hace que la estructura de la lámina propia se afloje, el contenido de ácido hialurónico (AH) es alto.

El HA es un glicosaminoglicano voluminoso con carga negativa, cuya fuerte afinidad con el agua proporciona al ácido hialurónico sus propiedades viscoelásticas y de absorción de impactos esenciales para la biomecánica vocal. La viscosidad y la elasticidad son fundamentales para la producción de la voz. Chan, Gray y Titze cuantificaron el efecto del ácido hialurónico tanto en la viscosidad como en la elasticidad de las cuerdas vocales comparando las propiedades de los tejidos con y sin HA. Los resultados mostraron que la eliminación del ácido hialurónico disminuyó la rigidez de las cuerdas vocales en un promedio del 35 %, pero aumentó su viscosidad dinámica en un promedio del 70 % a frecuencias superiores a 1 Hz. Se ha demostrado que los recién nacidos lloran un promedio de 6,7 horas por día durante los primeros 3 meses, con un tono sostenido de 400 a 600 Hz y una duración media por día de 2 horas.Un tratamiento similar en las cuerdas vocales adultas daría como resultado rápidamente edema y, posteriormente, afonía. Schweinfurth y col. presentó la hipótesis de que el alto contenido y distribución de ácido hialurónico en las cuerdas vocales del recién nacido está directamente asociado con la resistencia al llanto del recién nacido. Estas diferencias en la composición de las cuerdas vocales del recién nacido también serían responsables de la incapacidad de los recién nacidos para articular sonidos, además del hecho de que su lámina propia es una estructura uniforme sin ligamento vocal. La estructura en capas necesaria para la fonación comenzará a desarrollarse durante la infancia y hasta la adolescencia.

Los fibroblastos en el espacio de Reinke del recién nacido son inmaduros, muestran una forma ovalada y una gran proporción núcleo-citoplasma. El retículo endoplásmico rugoso y el aparato de Golgi, como se muestra en las micrografías electrónicas, no están bien desarrollados, lo que indica que las células se encuentran en una fase de reposo. Las fibras colágenas y reticulares en las cuerdas vocales del recién nacido son menores que en el adulto, lo que se suma a la inmadurez del tejido de las cuerdas vocales.

En el lactante, se observó que muchos componentes fibrosos se extendían desde la mácula amarilla hacia el espacio de Reinke. La fibronectina es muy abundante en el espacio de Reinke del recién nacido y del lactante. La fibronectina es una glicoproteína que se cree que actúa como molde para la deposición orientada de las fibras de colágeno, estabilizando las fibrillas de colágeno. La fibronectina también actúa como esqueleto para la formación de tejido elástico. Se observaron fibras reticulares y colágenas discurriendo a lo largo de los bordes de las cuerdas vocales a lo largo de toda la lámina propia.La fibronectina en el espacio de Reinke parecía guiar esas fibras y orientar la deposición de fibrillas. Las fibras elásticas permanecieron escasas e inmaduras durante la infancia, en su mayoría compuestas por microfibrillas. Los fibroblastos en el espacio de Reinke del bebé aún eran escasos pero tenían forma de huso. Su retículo endoplásmico rugoso y aparato de Golgi aún no estaban bien desarrollados, lo que indica que, a pesar del cambio de forma, los fibroblastos aún permanecían en su mayoría en una fase de reposo. Se observaron pocos materiales recién liberados adyacentes a los fibroblastos. El contenido de sustancia fundamental en el espacio de Reinke del bebé parecía disminuir con el tiempo, a medida que aumentaba el contenido del componente fibroso, cambiando así lentamente la estructura de las cuerdas vocales.

Niños

La lámina propia infantil se compone de una sola capa, en comparación con tres en el adulto, y no hay ligamento vocal. El ligamento vocal comienza a estar presente en los niños alrededor de los cuatro años de edad. Dos capas aparecen en la lámina propia entre los seis y los doce años, y la lámina propia madura, con las capas superficial, intermedia y profunda, sólo está presente al final de la adolescencia. Como la vibración de las cuerdas vocales es la base de los formantes vocales, esta presencia o ausencia de capas de tejido influye en la diferencia en el número de formantes entre las poblaciones adulta y pediátrica. En las mujeres, la voz es tres tonos más baja que la del niño y tiene de cinco a doce formantes, a diferencia de la voz pediátrica que tiene de tres a seis. La longitud de las cuerdas vocales al nacer es de aproximadamente seis a ocho milímetros y crece a su longitud adulta de ocho a dieciséis milímetros en la adolescencia. La cuerda vocal infantil es mitad membranosa o glotis anterior y mitad cartilaginosa o glotis posterior. El pliegue adulto es aproximadamente tres quintos membranoso y dos quintos cartilaginoso.

Pubertad

La pubertad suele durar de 2 a 5 años y, por lo general, ocurre entre los 12 y los 17 años. Durante la pubertad, el cambio de voz está controlado por las hormonas sexuales. En las mujeres, durante la pubertad, el músculo vocal se engrosa ligeramente, pero sigue siendo muy flexible y estrecho. La mucosa escamosa también se diferencia en tres capas distintas (la lámina propia) en el borde libre de las cuerdas vocales. La mucosa glandular sub y supraglótica se vuelve dependiente de hormonas a los estrógenos y la progesterona. Para las mujeres, las acciones de los estrógenos y la progesterona producen cambios en los espacios extravasculares al aumentar la permeabilidad capilar, lo que permite el paso de fluidos intracapilares al espacio intersticial, así como la modificación de las secreciones glandulares. Los estrógenos tienen un efecto hipertrófico y proliferativo de las mucosas al reducir el efecto descamativo de las capas superficiales. Las hormonas tiroideas también afectan la función dinámica de las cuerdas vocales; (La tiroiditis de Hashimoto afecta el equilibrio de líquidos en las cuerdas vocales). La progesterona tiene un efecto antiproliferativo en la mucosa y acelera la descamación. Provoca un ciclo similar al menstrual en el epitelio de las cuerdas vocales y una desecación de la mucosa con una reducción de las secreciones del epitelio glandular. La progesterona tiene un efecto diurético y disminuye la permeabilidad capilar, atrapando así el líquido extracelular fuera de los capilares y provocando la congestión tisular. Provoca un ciclo similar al menstrual en el epitelio de las cuerdas vocales y una desecación de la mucosa con una reducción de las secreciones del epitelio glandular. La progesterona tiene un efecto diurético y disminuye la permeabilidad capilar, atrapando así el líquido extracelular fuera de los capilares y provocando la congestión tisular. Provoca un ciclo similar al menstrual en el epitelio de las cuerdas vocales y una desecación de la mucosa con una reducción de las secreciones del epitelio glandular. La progesterona tiene un efecto diurético y disminuye la permeabilidad capilar, atrapando así el líquido extracelular fuera de los capilares y provocando la congestión tisular.

La testosterona, un andrógeno secretado por los testículos, provocará cambios en los cartílagos y la musculatura de la laringe en los hombres durante la pubertad. En las mujeres, los andrógenos son secretados principalmente por la corteza suprarrenal y los ovarios y pueden tener efectos masculinizantes irreversibles si están presentes en concentraciones suficientemente altas. En los hombres, son esenciales para la sexualidad masculina. En los músculos, provocan una hipertrofia de los músculos estriados con una reducción de las células grasas en los músculos esqueléticos y una reducción de la masa grasa corporal total. Los andrógenos son las hormonas más importantes responsables del paso de la voz de niño a voz de hombre, y el cambio es irreversible. Aparece la prominencia tiroidea, las cuerdas vocales se alargan y redondean, y el epitelio se espesa con la formación de tres capas distintas en la lámina propia.

Edad adulta

Las cuerdas vocales humanas son estructuras emparejadas ubicadas en la laringe, justo encima de la tráquea, que vibran y se ponen en contacto durante la fonación. Las cuerdas vocales humanas miden aproximadamente de 12 a 24 mm de largo y de 3 a 5 mm de grosor. Histológicamente, las cuerdas vocales humanas son una estructura laminada compuesta por cinco capas diferentes. El músculo vocalis, cuerpo principal de las cuerdas vocales, está cubierto por la mucosa, que consiste en el epitelio y la lámina propia. Esta última es una capa flexible de tejido conectivo subdividida en tres capas: la capa superficial (SL), la capa intermedia (IL) y la capa profunda (DL).La distinción de capas se realiza observando el contenido diferencial de las células o el contenido de la matriz extracelular (matriz extracelular). La forma más común es mirar el contenido de la matriz extracelular. El SLP tiene menos fibras elásticas y colágenas que las otras dos capas y, por lo tanto, es más flexible y flexible. El ILP se compone principalmente de fibras elásticas, mientras que el DLP tiene menos fibras elásticas y más fibras colágenas. En esas dos capas, que forman lo que se conoce como ligamento vocal, las fibras elásticas y colágenas están densamente empaquetadas como haces que corren casi paralelos al borde de la cuerda vocal.

Hay un aumento constante en el contenido de elastina de la lámina propia a medida que los seres humanos envejecen (la elastina es una escleroproteína amarilla, el constituyente esencial del tejido conjuntivo elástico) que da como resultado una disminución en la capacidad de expansión de la lámina propia causada por la ramificación cruzada. de las fibras de elastina. Entre otras cosas, esto lleva a que la voz madura se adapte mejor a los rigores de la ópera.

La matriz extracelular del LP de las cuerdas vocales está compuesta por proteínas fibrosas como el colágeno y la elastina, y moléculas intersticiales como el HA, un glicosaminoglicano no sulfatado. Mientras que el SLP es bastante pobre en fibras elásticas y colágenas, el ILP y DLP se componen principalmente de él, con una disminución de la concentración de fibras elásticas y un aumento de la concentración de fibras colágenas a medida que se acerca al músculo vocalis. Las proteínas fibrosas y las moléculas intersticiales desempeñan diferentes funciones dentro de la matriz extracelular. Mientras que el colágeno (principalmente de tipo I) proporciona resistencia y soporte estructural al tejido, que son útiles para resistir el estrés y la deformación cuando se someten a una fuerza, las fibras de elastina aportan elasticidad al tejido, lo que le permite volver a su forma original después de la deformación.Las proteínas intersticiales, como la HA, desempeñan funciones biológicas y mecánicas importantes en el tejido de las cuerdas vocales. En el tejido de las cuerdas vocales, el ácido hialurónico desempeña un papel de diluyente, que afecta la viscosidad del tejido, rellena el espacio, absorbe los impactos, así como también promueve la cicatrización de heridas y la migración celular. Se ha demostrado que la distribución de esas proteínas y moléculas intersticiales se ve afectada tanto por la edad como por el género, y es mantenida por los fibroblastos.

Maduración

La estructura de las cuerdas vocales en adultos es bastante diferente a la de los recién nacidos. Todavía se desconoce exactamente cómo maduran las cuerdas vocales desde una monocapa inmadura en los recién nacidos hasta un tejido maduro de tres capas en los adultos; sin embargo, algunos estudios han investigado a los sujetos y han aportado algunas respuestas.

Hirano et al. encontraron previamente que los recién nacidos no tenían una verdadera lámina propia, sino regiones celulares llamadas máculas amarillas, ubicadas en los extremos anterior y posterior del tejido suelto de las cuerdas vocales. Boseley y Hartnick examinaron el desarrollo y la maduración de la lámina propia de las cuerdas vocales humanas pediátricas. Hartnick fue el primero en definir cada capa por un cambio en su concentración celular.También encontró que la monocapa de la lámina propia al nacer y poco después era hipercelular, lo que confirma las observaciones de Hirano. A los 2 meses de edad, la cuerda vocal comenzó a diferenciarse en una estructura bilaminar de distinta concentración celular, con la capa superficial menos densamente poblada que la capa más profunda. A los 11 meses, se comienza a notar una estructura de tres capas en algunos especímenes, nuevamente con diferentes densidades de población celular. La capa superficial sigue siendo hipocelular, seguida de una capa intermedia más hipercelular y una capa hipercelular más profunda, justo por encima del músculo vocal. Aunque las cuerdas vocales parecen comenzar a organizarse, esto no es representativo de la estructura trilaminar que se observa en los tejidos adultos, donde las capas se definen por sus composiciones diferenciales de fibras de colágeno y elastina. A los 7 años de edad, todos los especímenes muestran una estructura de cuerdas vocales de tres capas, según las densidades de población celular. En este punto, la capa superficial todavía era hipocelular, la capa intermedia era la hipercelular, también con un mayor contenido de fibras de elastina y colágeno, y la capa más profunda estaba menos poblada celularmente. Una vez más, la distinción que se observa entre las capas en esta etapa no es comparable con la que se observa en el tejido adulto. La maduración de las cuerdas vocales no apareció antes de los 13 años de edad, donde las capas podrían definirse por su composición diferencial de fibras más que por su población celular diferencial. El patrón ahora muestra una capa superficial hipocelular, seguida de una capa intermedia compuesta predominantemente por fibras de elastina y una capa más profunda compuesta predominantemente por fibras de colágeno. Este patrón se puede ver en especímenes mayores de hasta 17 años de edad y más. Si bien este estudio ofrece una buena manera de ver la evolución de las cuerdas vocales inmaduras a las maduras, todavía no explica cuál es el mecanismo detrás de esto.

Mácula amarilla

Las máculas amarillas se encuentran en los extremos anterior y posterior de las partes membranosas de las cuerdas vocales.La estructura histológica de la mácula flava es única, y Sato e Hirano especularon que podría desempeñar un papel importante en el crecimiento, desarrollo y envejecimiento de las cuerdas vocales. La mácula flava está compuesta por fibroblastos, sustancias fundamentales, fibras elásticas y colágenas. Los fibroblastos eran numerosos y de forma fusiforme o estrellada. Se ha observado que los fibroblastos están en fase activa, con algunos materiales amorfos recién liberados presentes en su superficie. Desde un punto de vista biomecánico, el papel de la mácula flava es muy importante. Los estudios de Hirano y Sato sugirieron que la mácula flava es responsable de la síntesis de los componentes fibrosos de las cuerdas vocales. Se han encontrado fibroblastos en su mayoría alineados en la dirección del ligamento vocal, a lo largo de haces de fibras.

Impacto de la fonación

Las propiedades viscoelásticas de la lámina propia de las cuerdas vocales humanas son esenciales para su vibración y dependen de la composición y estructura de su matriz extracelular. Las cuerdas vocales adultas tienen una estructura en capas que se basa en el diferencial de capas en la distribución de la matriz extracelular. Los recién nacidos, por otro lado, no tienen esta estructura en capas. Sus cuerdas vocales son uniformes e inmaduras, lo que hace que sus propiedades viscoelásticas probablemente no sean adecuadas para la fonación. El ácido hialurónico juega un papel muy importante en la biomecánica de las cuerdas vocales. De hecho, el ácido hialurónico ha sido descrito como la molécula de matriz extracelular que no solo contribuye al mantenimiento de una viscosidad tisular óptima que permite la fonación, sino también de una rigidez tisular óptima que permite el control de la frecuencia.CD44 es un receptor de superficie celular para HA. Células como los fibroblastos son responsables de sintetizar moléculas de matriz extracelular. A cambio, los receptores de la matriz de la superficie celular retroalimentan a las células a través de la interacción célula-matriz, lo que permite que la célula regule su metabolismo.

Sato et al.llevó a cabo una investigación histopatológica de cuerdas vocales humanas sin fonación. Las mucosas de las cuerdas vocales, que no estaban fonadas desde el nacimiento, de tres adultos jóvenes (17, 24 y 28 años) se observaron mediante microscopía óptica y electrónica. Los resultados muestran que las mucosas de las cuerdas vocales eran hipoplásicas y rudimentarias y, como los recién nacidos, no tenían ningún ligamento vocal, espacio de Reinke o estructura en capas. Al igual que los recién nacidos, la lámina propia apareció como una estructura uniforme. Algunas células estrelladas estaban presentes en la mácula flava, pero comenzaron a mostrar algunos signos de degeneración. Las células estrelladas sintetizaron menos moléculas de matriz extracelular y se demostró que los procesos citoplásmicos eran cortos y se encogían, lo que sugiere una disminución de la actividad.

Además, utilizando un biorreactor especialmente diseñado, Titze et al. mostró que los fibroblastos expuestos a estimulación mecánica tienen diferentes niveles de producción de matriz extracelular de los fibroblastos que no están expuestos a estimulación mecánica.Se alteraron los niveles de expresión génica de los constituyentes de la matriz extracelular, como fibronectina, MMP1, decorina, fibromodulina, ácido hialurónico sintasa 2 y CD44. Todos estos genes están involucrados en la remodelación de la matriz extracelular, lo que sugiere que las fuerzas mecánicas aplicadas al tejido alteran los niveles de expresión de los genes relacionados con la matriz extracelular, lo que a su vez permite que las células presentes en el tejido regulen la síntesis de los constituyentes de la matriz extracelular, lo que afecta la composición, estructura y propiedades biomecánicas del tejido. Al final, los receptores de la superficie celular cierran el ciclo al dar retroalimentación sobre la matriz extracelular circundante a las células, afectando también su nivel de expresión génica.

Impacto de las hormonas

Otros estudios sugieren que las hormonas también juegan un papel importante en la maduración de las cuerdas vocales. Las hormonas son moléculas secretadas en el torrente sanguíneo para ser entregadas en diferentes sitios específicos. Suelen promover el crecimiento, la diferenciación y la funcionalidad en diferentes órganos o tejidos. Su efecto se debe a su capacidad para unirse a los receptores intracelulares, modulando la expresión génica y, posteriormente, regulando la síntesis de proteínas.La interacción entre el sistema endocrino y tejidos como mama, cerebro, testículos, corazón, huesos, etc., está siendo ampliamente estudiada. Claramente se ha visto que la laringe se ve algo afectada por los cambios hormonales, pero sorprendentemente son muy pocos los estudios que trabajan en dilucidar esta relación. El efecto de los cambios hormonales en la voz se ve claramente al escuchar voces masculinas y femeninas, o al escuchar la voz de un adolescente cambiando durante la pubertad. De hecho, se cree que el número de receptores hormonales en la fase prepuberal es mayor que en cualquier otra edad. También se ha visto que la menstruación influye en la voz. De hecho, los instructores alientan a las cantantes a no actuar durante su período premenstrual, debido a una disminución en la calidad de su voz.

Se sabe que las funciones fonatorias de las cuerdas vocales cambian desde el nacimiento hasta la vejez. Los cambios más significativos ocurren en el desarrollo entre el nacimiento y la pubertad, y en la vejez. Hirano et al. describió previamente varios cambios estructurales asociados con el envejecimiento, en el tejido de las cuerdas vocales. Algunos de esos cambios son: un acortamiento de la cuerda vocal membranosa en los hombres, un engrosamiento de la mucosa y la cubierta de las cuerdas vocales en las mujeres y un desarrollo de edema en la capa superficial de la lámina propia en ambos sexos. Hammond et al. observaron que el contenido de ácido hialurónico en la lámina propia de las cuerdas vocales era significativamente mayor en hombres que en mujeres.Aunque todos esos estudios demostraron que se observan cambios estructurales y funcionales claros en las cuerdas vocales humanas que están asociados con el género y la edad, ninguno aclaró completamente la causa subyacente de esos cambios. De hecho, solo unos pocos estudios recientes comenzaron a analizar la presencia y el papel de los receptores hormonales en las cuerdas vocales. Newmann et al. encontraron que los receptores de hormonas sí están presentes en las cuerdas vocales y muestran una diferencia de distribución estadística con respecto a la edad y el género. Han identificado la presencia de receptores de andrógenos, estrógenos y progesterona en células epiteliales, células granulares y fibroblastos de las cuerdas vocales, lo que sugiere que algunos de los cambios estructurales observados en las cuerdas vocales podrían deberse a influencias hormonales.En este estudio específico, los receptores de andrógenos y progesterona se encontraron con mayor frecuencia en hombres que en mujeres. En otros estudios, se ha sugerido que la relación estrógeno/andrógeno sea en parte responsable de los cambios de voz observados en la menopausia. Como se dijo anteriormente, Hammond et al. mostró que el contenido de ácido hialurónico era mayor en las cuerdas vocales masculinas que en las femeninas. Bentley et al. demostraron que la inflamación de la piel sexual observada en monos se debía a un aumento en el contenido de ácido hialurónico, que de hecho estaba mediado por los receptores de estrógeno en los fibroblastos dérmicos.También se observó un aumento en la biosíntesis de colágeno mediada por los receptores de estrógenos de los fibroblastos dérmicos. Se podría establecer una conexión entre los niveles hormonales y la distribución de la matriz extracelular en las cuerdas vocales según la edad y el género. Más concretamente, podría existir en el tejido de las cuerdas vocales humanas una conexión entre los niveles hormonales más altos y el contenido más alto de ácido hialurónico en los hombres. Aunque se puede establecer una relación entre los niveles hormonales y la biosíntesis de la matriz extracelular en las cuerdas vocales, aún no se han dilucidado los detalles de esta relación y los mecanismos de la influencia.

Vejez

Hay un adelgazamiento en la capa superficial de la lámina propia en la vejez. Con el envejecimiento, las cuerdas vocales sufren cambios considerables específicos del sexo. En la laringe femenina, la cubierta de las cuerdas vocales se espesa con el envejecimiento. La capa superficial de la lámina propia pierde densidad a medida que se vuelve más edematosa. La capa intermedia de la lámina propia tiende a atrofiarse solo en los hombres. La capa profunda de la lámina propia de la cuerda vocal masculina se engrosa debido al aumento de los depósitos de colágeno. El músculo vocal se atrofia tanto en hombres como en mujeres. Sin embargo, la mayoría de los pacientes de edad avanzada con trastornos de la voz tienen procesos de enfermedad asociados con el envejecimiento en lugar del envejecimiento fisiológico solo.

Función

Oscilación

La laringe es una fuente principal (pero no la única) de sonido en el habla, generando sonido a través de la apertura y el cierre rítmicos de las cuerdas vocales. Para oscilar, las cuerdas vocales se acercan lo suficiente como para que la presión del aire se acumule debajo de la laringe. Los pliegues se separan por este aumento de la presión subglótica, y la parte inferior de cada pliegue conduce a la parte superior. Tal movimiento ondulatorio provoca una transferencia de energía del flujo de aire a los tejidos del pliegue. Bajo las condiciones correctas, la energía transferida a los tejidos es lo suficientemente grande como para superar las pérdidas por disipación y el patrón de oscilación se mantendrá por sí mismo. En esencia, el sonido se genera en la laringe cortando un flujo constante de aire en pequeñas bocanadas de ondas de sonido.

El tono percibido de la voz de una persona está determinado por una serie de factores diferentes, siendo el más importante la frecuencia fundamental del sonido generado por la laringe. La frecuencia fundamental está influenciada por la longitud, el tamaño y la tensión de las cuerdas vocales. Esta frecuencia promedia alrededor de 125 Hz en un hombre adulto, 210 Hz en mujeres adultas y más de 300 Hz en niños. La quimografía profunda es un método de imagen para visualizar los complejos movimientos horizontales y verticales de las cuerdas vocales.

Las cuerdas vocales generan un sonido rico en armónicos. Los armónicos se producen por colisiones de las cuerdas vocales consigo mismas, por la recirculación de parte del aire a través de la tráquea, o por ambas cosas. Algunos cantantes pueden aislar algunos de esos armónicos de una manera que se percibe como cantando en más de un tono al mismo tiempo, una técnica llamada canto armónico o canto de garganta, como en la tradición del canto de garganta de Tuvan.

Significación clínica

Lesiones

La mayoría de las lesiones de las cuerdas vocales surgen principalmente en la cubierta de los pliegues. Dado que la lámina basal asegura el epitelio a la capa superficial de la lámina propia con fibras de anclaje, este es un sitio común de lesión. Si una persona tiene un fonotraumatismo o hiperfunción vocal habitual, también conocida como fonación presionada, las proteínas de la lámina basal pueden romperse y causar lesiones en las cuerdas vocales, que generalmente se ven como nódulos o pólipos, que aumentan la masa y el grosor de la cubierta. El epitelio de células escamosas de la glotis anterior también es un sitio frecuente de cáncer de laringe causado por el tabaquismo.

Edema de Reinke

Una patología de la voz llamada edema de Reinke, hinchazón debida a una acumulación anormal de líquido, ocurre en la lámina propia superficial o espacio de Reinke. Esto hace que la mucosa de las cuerdas vocales parezca flácida con un movimiento excesivo de la cubierta que se ha descrito como un calcetín suelto. La mayor masa de las cuerdas vocales debido al aumento de líquido disminuye la frecuencia fundamental durante la fonación.

Cicatrización de la herida

La curación de heridas es un proceso de regeneración natural del tejido dérmico y epidérmico que involucra una secuencia de eventos bioquímicos. Estos eventos son complejos y se pueden categorizar en tres etapas: inflamación, proliferación y remodelación tisular. El estudio sobre la cicatrización de heridas de las cuerdas vocales no es tan extenso como el de modelos animales debido a la disponibilidad limitada de cuerdas vocales humanas. Las lesiones de las cuerdas vocales pueden tener varias causas, incluido el uso excesivo crónico, traumatismos químicos, térmicos y mecánicos, como fumar, cáncer de laringe y cirugía. Otros fenómenos patológicos benignos como pólipos, nódulos en las cuerdas vocales y edema también introducirán fonación desordenada.

Cualquier lesión en las cuerdas vocales humanas provoca un proceso de cicatrización de heridas caracterizado por una deposición de colágeno desorganizada y, finalmente, la formación de tejido cicatricial. Verdolini y su grupo buscaron detectar y describir la respuesta tisular aguda del modelo de cuerda vocal de conejo lesionado. Cuantificaron la expresión de dos marcadores bioquímicos: interleucina 1 y prostaglandina E2, que están asociados con la cicatrización aguda de heridas. Descubrieron que las secreciones de estos mediadores inflamatorios estaban significativamente elevadas cuando se recolectaban de cuerdas vocales lesionadas en comparación con las cuerdas vocales normales. Este resultado fue consistente con su estudio anterior sobre la función de IL-1 y PGE-2 en la cicatrización de heridas.La investigación sobre el tiempo y la magnitud de la respuesta inflamatoria en las cuerdas vocales puede ser beneficiosa para dilucidar los eventos patológicos posteriores en las heridas de las cuerdas vocales, lo que es bueno para que el médico desarrolle objetivos terapéuticos para minimizar la formación de cicatrices. En la fase proliferativa de cicatrización de heridas de las cuerdas vocales, si la producción de ácido hialurónico y colágeno no está equilibrada, lo que significa que el nivel de ácido hialurónico es más bajo de lo normal, no se puede regular la fibrosis del colágeno. En consecuencia, la cicatrización de heridas de tipo regenerativo se convierte en la formación de una cicatriz. La cicatrización puede provocar la deformidad del borde de las cuerdas vocales, la interrupción de la viscosidad y la rigidez de los lipopolisacáridos.Los pacientes que sufren de cicatriz en las cuerdas vocales se quejan de un mayor esfuerzo fonatorio, fatiga vocal, disnea y disfonía. La cicatriz de las cuerdas vocales es uno de los problemas más desafiantes para los otorrinolaringólogos porque es difícil de diagnosticar en la etapa germinal y la función necesaria de las cuerdas vocales es delicada.

Terminología

Las cuerdas vocales se conocen comúnmente como cuerdas vocales y, con menor frecuencia, como aletas vocales o bandas vocales. El término cuerdas vocales fue acuñado por el anatomista francés Antoine Ferrein en 1741. En su analogía del violín con la voz humana, postuló que el aire en movimiento actuaba como un arco en las cuerdas vocales. La ortografía alternativa en inglés es cuerdas vocales, posiblemente debido a las connotaciones musicales oa la confusión con la definición geométrica de la palabra acorde. Si bien ambas ortografías tienen precedentes históricos, la ortografía estadounidense estándar es cuerdas.Según el Oxford English Corpus, una base de datos de textos del siglo XXI que contiene de todo, desde artículos de revistas académicas hasta escritos sin editar y entradas de blogs, los escritores contemporáneos optan por acordes no estándar en lugar de cuerdas el 49 % de las veces. La ortografía de las cuerdas también es estándar en el Reino Unido y Australia.

En fonética, se prefiere las cuerdas vocales a las cuerdas vocales, por ser más precisa e ilustrativa.