Mecânica da Produção Vocal e Fonação

A fonação é o processo pelo qual a laringe transforma um fluxo constante de ar expiratório em som. Quando as pregas vocais são aproximadas e o ar é impulsionado através delas, elas entram em oscilação auto-sustentada, fragmentando o fluxo de ar em uma série de pulsos que o trato vocal então molda em fala e canto.

Definition

Fonação é a geração de som vocalizado através da vibração auto-sustentada das pregas vocais impulsionada pelo fluxo de ar expiratório, produzindo uma fonte acústica periódica que o trato vocal subsequentemente filtra.

Scope

O tópico abrange a mecânica aerodinâmica e tecidual da fonação: como a pressão subglótica e o fluxo de ar interagem com as pregas vocais elásticas para iniciar e sustentar a vibração, como o tom e a intensidade são controlados, e o papel central da onda mucosa. É um tratamento de referência da fisiologia vocal normal, não um guia para terapia vocal ou para o manejo de distúrbios da voz.

Core questions

• Que forças iniciam e sustentam a vibração das pregas vocais?
• Por que a vocalização é auto-sustentada em vez de desencadeada neuralmente ciclo a ciclo?
• Como o tom (frequência fundamental) e a intensidade são regulados?
• O que é a pressão limiar de fonação?

Key concepts

• Pressão subglótica (impulsionadora)
• Pressão limiar de fonação
• Onda mucosa
• Frequência fundamental e controle do tom
• Intensidade vocal e volume
• Enquadramento fonte-filtro do som vocalizado

Key theories

Teoria mioelástica-aerodinâmica

A vibração das pregas vocais surge da interação das forças musculares e elásticas do tecido com as forças aerodinâmicas: a pressão subglótica afasta as pregas aduzidas, o recuo elástico e o efeito Bernoulli as puxam de volta, e o ciclo se repete, de modo que a oscilação é auto-sustentada em vez de impulsionada ciclo a ciclo por impulsos nervosos.

Mechanisms

A fonação começa quando os músculos laríngeos intrínsecos aduzem as pregas vocais através da glote. O ar expiratório eleva a pressão abaixo das pregas fechadas até que ela exceda a pressão limiar de fonação e as separe de baixo para cima; à medida que o ar passa, a queda da pressão intraglótica (efeito Bernoulli) juntamente com o recuo elástico das pregas as puxa de volta, e o ciclo se repete muitas vezes por segundo. Como a energia para sustentar a oscilação é continuamente extraída do fluxo de ar que interage com o tecido, o processo é auto-sustentável — a essência da teoria mioelástica-aerodinâmica (van den Berg, 1958; Titze, 1994). A estrutura em camadas da prega permite que a cobertura se mova como uma onda mucosa sobre o corpo, o que melhora a eficiência da transferência de energia (Hirano, 1974; Titze, 1976). O tom é elevado principalmente pelo aumento da tensão e comprimento das pregas vocais (ação cricotireóidea), e a intensidade pelo aumento da pressão subglótica e da força de fechamento das pregas.

Clinical relevance

A mecânica da fonação explica por que as mudanças na massa, rigidez ou fechamento das pregas vocais alteram a qualidade da voz, e fundamenta a lógica da avaliação e reabilitação vocal. Esta entrada descreve a fisiologia vocal normal para referência e educação e não é uma base para diagnosticar ou tratar qualquer distúrbio da voz.

History

A ciência vocal moderna data de meados do século XX, quando van den Berg articulou a teoria mioelástica-aerodinâmica, deslocando ideias neurocronáxicas anteriores de que cada ciclo vibratório era desencadeado por nervos. Trabalhos biomecânicos e de modelagem posteriores de Titze e outros quantificaram as condições para a oscilação e o papel da prega vocal em camadas (van den Berg, 1958; Titze, 1976, 1994).

Key figures

• Janwillem van den Berg
• Ingo Titze
• Minoru Hirano

Seminal works

• vandenberg-1958
• titze-1994
• titze-1976

Frequently asked questions

Cada vibração das pregas vocais necessita de um impulso nervoso separado?

Não. Uma vez que as pregas estão posicionadas e o ar está fluindo, a vibração é auto-sustentada por forças aerodinâmicas e elásticas; o sistema nervoso estabelece as condições (tensão, fechamento, fluxo de ar) em vez de desencadear cada ciclo.

O que controla o tom da voz?

O tom depende principalmente da tensão e do comprimento das pregas vocais, aumentados em grande parte pelo músculo cricotireóideo, juntamente com a pressão subglótica; pregas mais rígidas, mais longas e mais tensas vibram mais rapidamente e produzem um som mais agudo.