DESARROLLO DESARROLLO DEL APARATO FONADOR

17/03/2010
DESARROLLO
DEL APARATO FONADOR
Roberto Fernández
Fernández-Baillo
Baillo Gallego-S.
Gallego S
LABORATORIO DE COMUNICACIÓN ORAL
GRUPO DE INVESTIGACIÓN GIAPSI
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
CLÍNICA OTORRINOLARINGOLÓGICA SCOLA
CONTENIDOS
1. Generalidades anatomo-fisiológicas
g
del aparato
p
fonador.
2. Bases para el estudio de la maduración y el crecimiento
craneofacial.
3. Desarrollo y maduración de los órganos del aparato fonador
y su repercusión en el habla y la percepción.
4. Revisión de las alteraciones más frecuentes en el desarrollo
del aparato fonador durante la infancia y sus consecuencias
en la adquisición del habla y el desarrollo de la audición.
5. Revisión del proceso de maduración del aparato fonador a
través del estudio y análisis de la señal de voz y habla
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A.SISTEMA NEVIOSO CENTRALY HABLA
Conceptos Generales
N
DOMINANCIA CEREBRAL
HEMISFERIO CEREBRAL IZQUIERDO
•
- Esta implicado en procesos análiticos
y parece procesar la información de una
manera secuencial
HEMISFERIO CEREBRAL DERECHO
•
- Es responsable de ciertas aptitudes
espaciales y habilidades musicales.
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ÁREAS CEREBRALES
ÁREAS CEREBRALES DEL LENGUAJE
3
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V. Desarrollo Neurolingüístico
B. ÓRGANO DE LA AUDICIÓN
-De
los
órganos
que
constituyen
el
Aparato
Fonador es uno de los más
maduros
al
nacimiento,
desde el punto de vista
funcional.
-Los
cambios
que
experimenta son relativos al
tamaño y orientación de
algunas de sus partes.
partes
- Desarrollo que se relaciona
directamente
con
el
crecimiento craneo-facial y
no con la mejora funcional.
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C. FONACIÓN
C.1. APARATO RESPIRATORIO
Fuente de Energía
C.2. LARINGE
Fuente de glótica
C.3. ÓRGANOS DE LA ARTICULACIÓN Y RESONANCIA
Resonancia/Articulación
C.1. RESPIRACIÓN
• CONCEPTO FISIOLÓGICO
• CONCEPTO FONATORIO
» VOZ
» ARTICULACIÓN
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ACCIÓN DE LOS MÚSCULOS RESPIRATORIOS
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CAMBIOS EN LOS DIÁMETROS
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CAMBIOS EN LA RESPIRACIÓN CON EL
DESARRROLLO DEL APARATO FONADOR
1. Cambios en la cantidad
2. Cambios en el patrón
CAMBIOS EN LA CANTIDAD
Edades
Niños
Niñas
4 años
700 cc
600 cc
5 años
850 cc
800 cc
6 años
1070 cc
980 cc
7 años
1.300 cc
1.150 cc
¾El crecimiento
i i t del
d l niño
iñ implica
i li un
desarrollo de la caja torácica y de
los pulmones.
¾Progresivamente se dispone de
mayor espacio para el almacén de
energía.
Se producen cambios en la forma de algunos de los elementos de la caja
torácica que influirán en el patrón respiratorio.
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CAMBIOS EN EL PATRÓN
Volumen
• M
Mujer:
j
– Costal
superior
• Hombre:
– Mixta
• Niño:
– Abdominal
APARATO FONADOR
Revisión
El Aparato Fonador incluye a todos aquellos órganos
que actúan conjuntamente para la producción de la
voz y el habla.
Vibración
Laringe
Almacén / fuelle
Traquea, Bronquios, Pulmones
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C.2. FONACIÓN
FUNCIONES DE LA LARINGE
FUNCIÓN ESFINTÉRICA
1.RESPIRACIÓN
2.REALIZACIÓN DE
ESFUERZOS
3.BARRERA DEFENSIVA
(TOS, DEGLUCIÓN)
FONACIÓN
CIERRE EPIGLÓTICO
¾ Inicialmente tiene forma más plegada y llega a relacionarse con el
velo del paladar, con el desarrollo se aplana y desciende.
¾ Establece junto con el velo del paladar un mecanismo que
garantiza
ti la
l respiración
i ió durante
d
t la
l succión.
ió
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EFECTO BERNOULLI
1
•
2
1
El incremento de presión subglótica vence a la fuerza de cierre. Los
pliegues comenzarán a alejarse, desplazándose lateralmente, dejando
paso a una columna de aire que las hará vibrar libremente.
TEORÍA MUCO-ONDULATORIA
10
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MÚSCULO VOCAL
ADULTO / NIÑO
– Desarrollo de la musculatura
intrínseca.
– El músculo tiroaritenoideo
incrementa
su
volumen,
ocasionando cambios en el
espesor y contorno del pliegue
vocal.
– Desarrollo de la musculatura
extrínseca de la laringe y del
cuello.
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TIROIDES
ADULTO / NIÑO
•
Cartílago tiroides.
– Se producen modificaciones en la apertura del ángulo existente entre
las láminas tiroideas, marcando la prominencia tiroidea, “Nuez de
Adam”.
• Infancia = 130º
• Prepubertad
– Varón = 100º
– Mujer = 120º
• Pubertad
– Varón = 90º
– Mujer = 120º
– La disminución del ángulo tiroidea ocasiona cambios en la longitud de
los pliegues vocales.
ESTABILIZACIÓN DEL TONO
•
La adquisición de la conducta vocal esta ligada y es simultanea al
desarrollo del lenguaje.
– Comunicación a través del llanto (Frecuencia e intensidad elevada).
– Etapa de lalaciones. (Aparecen frecuencias graves y agudas, se inicia
el control de la intensidad).
– Primeras palabras. El niño aprende la longitud, melodía e intensidad de
la emisión vocal.
– Primeras frases. Se estabiliza la Fo y se controla la melodía. Etapa
fundamental para el patrón respiratorio en el habla.
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MUTACIÓN VOCAL
•
•
•
•
•
A los 13-15 años se produce la consolidación de los cambios laríngeos y vocales.
Se producen transformaciones endocrinas.
La mutación vocal ocurre en niños y niñas.
Características vocales de la mutación normal:
– Fo desciende hacia los graves.
– Inestabilidad vocal que afecta a la intensidad y la frecuencia.
Duración: 3-6 meses
REGISTROS VOCALES
Registro Grave
(voz de pecho)
Registro Agudo
(voz de cabeza)
440 Hz
330 Hz
do 4
mi 3
lla 4
mi 4
294 Hz
165 Hz
98 Hz
sol 2
73 Hz
re 2
la 1
do 1
55 Hz
33 Hz
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PUBERFONÍA
• Se define como las alteraciones de la muda
vocal
• Etiología:
– Orgánica (Endocrinas, asimetría laríngea, etc.)
– Funcional. Es una inadaptación al cambio.
• Inadaptación ocasionada por:
–
–
–
–
Incapacidad para realizar un uso vocal.
Cambio demasiado brusco y rápido.
Problemas psicológicos.
Influencia del entorno.
•
Los trastornos de la muda vocal pueden manifestarse en tres formas
clínicas (Luchsinger 1965):
– Mutación retardada.
– Mutación prolongada.
– Mutación incompleta.
•
La voz se caracteriza por:
– Tono desplazado hacia los agudos
– Brusca alternancia vocal
– Bitonalidad
– Ronquera
•
En la
ae
exploración
p o ac ó puede observarse
obse a se una
u a laringe
a ge normal
o a que presenta
p ese ta u
una
a
sintomatología de sobreesfuerzo
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THE EFFECTS OF AGE ON VOICE BASED
ON THE ANALYSIS OF THE GLOTTAL
SOURCE PROFILE
Fernández-Baillo R. , Gómez P.
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INTRODUCTION
The Phonatory System is changing from the birth. Most of these changes and the
effect in the speech signal are well documented in the scientific literature. The
aim of this work is the analysis of the maturation that takes place in the vocal
folds basing on the glottal source obtained by inverse filtering. The sample used
i this
in
hi study
d consisted
i d in
i a set off 157
1 subjects
bj
with
i h ages between
b
3 to 20 years
age. The results obtained by the analysis of the glottal source profile and the
estimation of the temporal parameters show, besides the maturation process
happened during adolescent, a significant early change period that take place
between 3 to 5 years age. Finally, this work is focusing on the study of the vocal
pathology in the childhood and report some biomechanical features of this period.
¾Phonatory System is changing from the birth
¾Analysis of the glottal source profile
¾Maturation process happened during adolescent
¾Early change period that take place between 3 to 5 years
age.
ESTIMACIÓN DE LA ONDA GLÓTICA
El Aparato Fonador incluye a todos aquellos órganos
que actúan conjuntamente para la producción de la
voz y el habla.
Resonancia y Articulación
*Esfíntérica
Reflejo Tusígeno
Realización de
esfuerzos
Deglución
Senos Craneofaciales
Craneofaciales, Fosas Nasales
Nasales,
Labios, Cavidad Oral (Dientes, Paladar,
Encías,), Esfínter velofaríngeo, Lengua,
Faringe
Vibración
Laringe
Respiración
*Fonación
Fonación
Almacén / fuelle
Traquea, Bronquios, Pulmones
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ESTIMACIÓN DE LA ONDA GLÓTICA
Modelo de Producción de la Voz
E
Espectro
t de
d la
l Fuente
F
t Glótica
Glóti
Onda de voz radiada
Onda de la Fuente Glótica
ESTIMACIÓN DE LA ONDA GLÓTICA
DINÁMICA DE LOS PLIEGUES VOCALES
ONDA MUCOSA
¾Durante la exploración estroboscópica se
observa que la vibración de los pliegues
vocales es en realidad una ondulación de la
mucosa.
¾La ondulación se dirige de infraglotis a
supraglotis.
¾El fenómeno ondulatorio depende de la
laxitud de la mucosa y de la corriente aérea
(Ley Bernoulli)
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ESTIMACIÓN DE LA ONDA GLÓTICA
DINÁMICA DE LOS PLIEGUES VOCALES
MODELO DE 3-MASAS
Borde superior
Borde inferior
Cuerpo
Cubierta
¾El Modelo de 3-masas (Story-Titze, et al.) es una
representación
ió más
á cercana a la
l dinámica
di á i del
d l pliegue
li
vocal al considerar separadamente los dos elementos
del complejo “cuerpo-cubierta”.
¾Este modelo permite representar el fenómeno de la
onda mucosa que ocurre en los pliegues vocales
durante la fonación y que puede ser observado
mediante exploración estroboscópica.
THE EFFECTS OF AGE ON VOICE BASED ON THE ANALYSIS
OF THE GLOTTAL SOURCE PROFILE
Table 1. Distribution of the sample based on the Ages (A),
Gender, (G), Normal (N) and Pathology Condition (P).
A
G
N
P
F
7
8
3-4
M
8
8
F
16
16
5-7
M
16
16
F
9
8-10
M
9
F
8
11-15
M
8
F
7
7
Adult (18-20)
(18 20)
M
7
7
Segments of 0.2 sec. were produced from the recording central parts for the
analysis. These segments were processed to derive the average acoustic
wave and the cover dynamic components using the software GLOTTEX®.
18
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PROCEDURES
The Phonatory System is changing from birth to adulthood
¾Gradual descent of
the larynx which resting
about C3 and C4 In the
infant and at the level of
C7 between ages 15
and 20.
C3
C7
PROCEDURES
Lm
Lm
LC
¾In infancy, the membranous and
cartilaginous
g
portions of the vocal
p
folds are equal in length. In
adolescent
the
membranous
portion represents only one third
of the glottal length.
¾The lamina propia in
the newborn is uniform.
Then the connective
tissue layers of the vocal
fold
develop
progressively.
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HYPOTHESIS
These modifications should be observable on the glottal source.
This work centering in the extracting and analysis based on the values of the Pxo
(beginning point of the open phase). Pxo should be a good indicator to the changes
happened in the vocal folds caused by the anatomical maturation or the alteration come
from the vocal pathology.
pathology
Such this approach was used to address the following objectives:
(i)
Cluster the subjects based on the age.
(ii) Identify the point where beginning to gender separation.
(iii) Develop a methodology to the study of the vocal pathology in childhood
RESULTS
Table 2. Means and Standard Error (SE) of the sample.
NORMAL VOICE
A
Mean
SE
♀+♂
♂
♀
♀+♂
♂
3-4
1,37
1,46
1,28
0,23
0,17
♀
0,27
5-6
1,73
1,75
1,70
0,10
0,09
0,10
7-8
1,79
1,77
1,80
0,11
0,15
0,09
11-15
2,17
2,6
1,80
0,85
0,90
0,27
Adult
3,05
4,11
2,29
0,9
0,24
0,25
20
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RESULTS
NORMAL VOICE
RESULTS
Table 2. Means and Standard Error (SE) of the sample.
PATHOLOGICAL VOICE
A
Mean
SE
♀+♂
♂
♀
♀+♂
♂
♀
3-4
1,47
1,65
1,3
0,72
0,55
0,7
5-6
1,43
1,64
1,0
0,77
0,71
0,9
7-8
1,65
1,7
1,62
0,40
0,45
0,38
Adult
2,46
3,58
1,8
1,35
1,24
1,02
21
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RESULTS
Show the distribution of the normal and p
pathological
g
voices to subjects
j
of 3 yyears
age. The higher dispersion of the normal voice makes complicated its discrimination
from the pathological cases.
RESULTS
The graphic shows the same distribution to subjects of 6 years age.
Normal cases stay closer and the pathological cases tend to move
apart the normal umbral.
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RESULTS
Distribution of the normal and pathological voices to adult subjects. There is an
unstable period between the 3 to 4 years age which affects to male and female
equally. The voice gets a higher stability by 5 to 6 year age (Early Mutational
Process). A second process of vocal change is starting by 9 years age
(Adolescent Mutational Process).
CONCLUSIONS
¾The study of the voice based on the temporal parameters from the glottal
source profile is a useful tools for the analysis of the changes happened during
the development of the vocal tract.
¾The results obtained by this procedures show an early mutational process
that takes places by 3 to 5 years age, but these are only preliminary results.
Further studies are required that include a larger sample of subjects.
¾Finally this work concludes that the in study of the voice disorders it should
be consider the age and the gender of each subject. And that discrimination of
vocal pathology below the five years age based on acoustic parameters
becomes
beco
es co
complicated
p cated due to tthe
e instability
stab ty e
existing
st g vocal
oca at tthiss pe
period.
od
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APARATO FONADOR
Revisión
El Aparato Fonador incluye a todos aquellos órganos
que actúan conjuntamente para la producción de la
voz y el habla.
Resonancia y Articulación
Senos Craneofaciales
Craneofaciales, Fosas Nasales
Nasales,
Labios, Cavidad Oral (Dientes, Paladar,
Encías,), Esfínter velofaríngeo, Lengua,
Faringe
Vibración
Laringe
Almacén / fuelle
Traquea, Bronquios, Pulmones
C.3. ÓRGANOS DE LA RESONANCIA Y ARTICULACIÓN
Las cavidades de resonancia aumentan de tamaño.
12
Relative opening at 21.6735 cm.
10
8
6
4
2
0
10
20
12
R
e
la
tiv
eo
p
e
n
in
ga
t1
0
.4
3
5
4c
m
.
10
8
6
4
2
0
10
24
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C.3. ÓRGANOS DE LA RESONANCIA Y ARTICULACIÓN
•
Las cavidades de resonancia
están constituidas por la faringe la
cavidad bucal y la nasal, y en ella
diferenciamos tres elementos
susceptibles
de
alteración
funcional u orgánica y que
repercuten en la producción vocal:
– Esfínter velofaríngeo.
– Lengua.
– Labios.
•
El resultado final de la voz está
influenciado
por
las
modificaciones en la forma,
forma
estructura y movimiento de las
cavidades
de
resonancia
afectando a la irradiación y
resonancia del sonido.
MECÁNICA DEL VELO DEL PALADAR
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17/03/2010
OTROS CAMBIOS
¾Se producen cambios en la posición de la lengua
¾Cambios en la posición y función labial.
¾M difi
¾Modificaciones
i
d l maxilar
del
il inferior,
i f i superior
i y bóveda
bó d palatina.
l ti
¾Desarrollo de las cavidades internas de las fosas nasales (meatos,
trompa, etc).
• Una posición de la lengua adelantada
origina una voz débil y afeminada.
• Una posición retraída produce una voz
apagada, de sonido hueco y localización
faríngea.
• Estos trastornos tienen un origen
funcional.
• El niño no tiene una correcta posición
lingual en reposo y durante la fonación.
26
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PÉRDIDA AUDITIVA
• Nos fijaremos
j
en tres aspectos:
p
– Producción laríngea
– Alteraciones en la resonancia
– Aspectos prosódicos
Sobreesfuerzo vocal
OTROS FACTORES
• Es frecuente que los niños sufran una serie de
p
q
que g
generalmente afectan a las
complicaciones
vías respiratorias y que comprometen al
funcionamiento vocal:
–
–
–
–
–
–
Resfriados
Obstrucción nasal
Vegetaciones
Anginas
F i iti
Faringitis
Complicaciones de las vías aéreas inferiores (Asma,
bronquitis, etc)
– Otitis
27