ESERCIZI A VOCAL TRACT SEMI-OCCLUSO: principi e applicazioni.

di Marco Fantini

Gli esercizi a vocal tract semi-occluso o SOVTE (Semi Occluded Vocal Tract Exercises) sono esercizi di riscaldamento vocale che si basano sulla parziale occlusione del vocal tract durante la fonazione. Sono impiegati da molto tempo in tutto il mondo come approcci volti a ridurre la tensione eccessiva del tratto vocale e a migliorare la qualità risonanziale della voce. Inizialmente sono stati sfruttati da cantanti e professionisti della voce come esercizi di riscaldamento; più recentemente hanno iniziato ad essere inseriti in approcci riabilitativi logopedici. Essi hanno come principio comune una riduzione dell’area coronale del vocal tract nella sua parte distale (in corrispondenza o vicino alle labbra) che determina un incremento di impedenza acustica del vocal tract. In fisica, l’impedenza acustica è la grandezza che descrive come un fluido si oppone al passaggio delle onde sonore. L’impedenza non è sinonimo di resistenza, infatti è descritta dalla formula:

Z = R + iX

in cui R rappresenta la resistenza e X la reattanza. A differenza della resistenza, la reattanza è una grandezza che descrive la capacità di un sistema di immagazzinare energia sotto forma di energia inerziale che può essere reimmessa nel sistema stesso (per cui si parla di reattanza inertiva). L’impedenza acustica descrive quindi la resistenza e la reattanza del mezzo attraversato dalle onde sonore. In questo senso si può affermare che il complesso sorgente vocale + vocal tract rappresenti un sistema non lineare, in cui esistono forti interazioni di feedback tra la sorgente e il filtro, in grado di influenzarsi reciprocamente.

L’aumento di impedenza nel vocal tract si accompagna ad un incremento della pressione sopraglottica e ad una riduzione della pressione transglottica (rappresentata dalla differenza tra la pressione sotto e sopraglottica).  La bassa pressione transglottica garantisce una produzione vocale economica dal punto di vista del carico di lavoro sulle corde vocali e al tempo stesso favorisce la comparsa di forti feedback vibratori lungo il vocal tract. L’impedenza acustica è quindi un elemento molto importante ai fini della produzione vocale: se l’impedenza aumenta eccessivamente la pressione sopraglottica eguaglia la pressione sottoglottica e la vibrazione cordale cessa; tuttavia un incremento di impedenza acustica nel vocal tract tale da garantire una pressione transglottica sufficientemente bassa risulta benefico in termini di economia ed efficienza vocale. In base a quanto esposto, si può ipotizzare che l’applicazione dei SOVTE aiuti a raggiungere una produzione vocale economica ed efficiente (massimo risultato con minimo sforzo)[1].

MODIFICAZIONI FISICO-ACUSTICHE PROMOSSE DAI SOVTE

I SOVTE esplicano le loro funzioni agendo a vari livelli e determinando cambiamenti di natura aerodinamica, vibratoria ed acustica nell’organo vocale[2] [3][4][5][6][7].

Titze ha teorizzato le ragioni per cui un aumento di impedenza (in particolare di reattanza) del vocal tract possa risultare benefico ai fini della produzione vocale [8], influenzando la funzione della sorgente sonora  a due livelli:

1. Interazioni di natura acustico-aerodinamica: l’impedenza nel vocal tract influenza le caratteristiche (ampiezza e contenuto armonico) del flusso glottico e dell’onda sonora. La fonazione che avviene con F0 vicina F1 garantisce una riduzione del flusso glottico ma allo stesso tempo una produzione vocale ricca in armonici. L’incremento di impedenza nel vocal tract ottenibile con i SOVTE favorirebbe un decremento della frequenza della prima formante e faciliterebbe la produzione di una frequenza fondamentale (F0) vicina ad F1, permettendo all’esecutore di sperimentare  una produzione vocale più economica in termini di lavoro ma allo stesso tempo efficiente dal punto di vista della ricchezza armonica [2] [6]. La relazione favorevole di vicinanza tra F0 ed F1 è stata descritta in molti studi [9] [10] [11] [12] [13], tra cui studi di analisi di SOVTE [14] [15] [16] [17].

2. Interazioni di natura meccano-acustica: la pressione nel vocal tract influenza le caratteristiche vibratorie cordali. È stato dimostrato che la pressione di soglia fonatoria o phonatory threshold pressure (PTP) - che rappresenta la minore pressione sottoglottica richiesta per innescare la vibrazione cordale - può essere ridotta incrementando l’impedenza del vocal tract [18] [19] . La PTP tende ad aumentare dopo un eccessivo uso vocale [20] e a volte dopo esercizi vocali sostenuti ad alte frequenze [21]. La riduzione del PTP al contrario facilita l’onset vocale e riduce il carico di lavoro sulle corde vocali [22]. Una bassa PTP garantisce inoltre un più ampio range di valori di pressione sottoglottica sfruttabili ai fini della fonazione.  I SOVTE promuovono quindi variazioni dei pattern vibratori cordali favorendo una minore richiesta di lavoro muscolare a parità di output vocale, garantendo così un incremento dell’economia vocale[23].

TIPI DI ESERCIZI A VOCAL TRACT SEMI-OSTRUITO

Esistono molti tipi di esercizi caratterizzati dalla parziale occlusione del vocal tract. Alcuni di essi possono essere eseguiti autonomamente, altri richiedono l’ausilio di particolari dispositivi meccanici.

I primi annoverano alcuni tra gli esercizi vocali di più ampia diffusione, come i trilli linguali, i trilli labiali, le fricative bilabiali [β:], gli hummings e i suoni nasalizzati, ma anche i finger kazoo (fonazione a labbra protruse e poggiate contro il dito indice che funge da elemento resistivo), i finger-trills (esercizi in cui il trillo è ottenuto con un dito che si muove ritmicamente tra le labbra) e la mano contro la bocca (che crea una sorta di camera di resistenza).

Tra i secondi, alcuni dei più noti sono rappresentati dagli esercizi vocali con i tubi di risonanza (resonance tubes) e la variante LaxVox, gli esercizi con le cannucce (flow resistance straws) o con le mascherine da ventilazione.

I tubi di risonanza rappresentano una tecnica Finlandese nata negli anni ’60, proposta da Antti Sovijarvi dell’Università di Helsinki. Tale tecnica prevede l’impiego di tubi di vetro di lunghezza e diametro variabile, la cui estremità prossimale viene tenuta tra le labbra, mentre l’estremità distale può essere tenuta libera in aria o sotto la superficie dell’acqua contenuta in un bicchiere o in una bottiglia [24]. Similmente, la variante LaxVox prevede l’impiego di tubi di silicone la cui estremità distale è tenuta sotto il livello dell’acqua [25] (Link 2). La tecnica della fonazione con le cannucce è stata proposta da Ingo Titze dell’Università dell’Utah (Salt Lake City) [22] [32] e prevede l’esecuzione di esercizi vocali con comuni cannucce (di diametro e lunghezze variabili) tenute tra le labbra (Link 1). 

Link 1: Ingo Titze dimostra la modalità di impiego delle cannucce nel riscaldamento vocale

Link 2: tecnica Lax Vox

L’impiego della mascherina è stato proposto da Alfonso Borragan Torre (Centro di Foniatria e Logopedia, Santander), e prevede la fonazione all’interno di una maschera facciale da ventilazione posta sul volto, il cui raccordo viene occluso con il palmo della mano (Figura 1).

Tutti gli esercizi descritti hanno come comune denominatore l’aumento della resistenza al flusso espiratorio durante la fonazione e quindi un incremento pressorio retrogrado nel vocal tract, con le conseguenze fisico-acustiche sopra illustrate. 

Figura1. Maschera da ventilazione

EFFETTI DEI SOVTE e AMBITI DI IMPIEGO[26]

I SOVTE hanno una lunga storia di impiego nello studio del canto e nei professionisti della voce, sia come esercizi di riscaldamento/defaticamento sia come mezzi per incrementare le potenzialità vocali. Alcuni studi hanno dimostrato miglioramenti nella qualità vocale percepita e in alcuni parametri acustici vocali immediatamente dopo l’esecuzione di SOVTE [27] [28] [29] [30] [31].

Più recentemente i SOVTE hanno trovato una certa diffusione anche in ambito riabilitativo tra i logopedisti specializzati nella patologia vocale. Titze sostiene che gli esercizi a vocal tract semi-ostruito siano in grado di ridurre l’impatto di collisione tra le corde vocali durante la fonazione, risultando ad alta economia vocale [32]. In effetti i SOVTE sembrerebbero rappresentare un valido strumento riabilitativo in grado di migliorare la qualità vocale, limitare i traumatismi cordali e ridurre l’ipercinesia laringea in soggetti disfonici  [17] [33].

Uno studio recente di Guzman et al. ha indagato gli effetti a breve termine sulla fonazione dopo esercizi con tubi di risonanza e cannucce [34], dimostrando come tali esercizi possano avere effetti positivi sia in ambito di didattica vocale sia in ambito riabilitativo. Per quanto riguarda la qualità vocale, vari studi hanno riscontrato effetti positivi quali un decremento del valore assoluto del Singing Power Ratio (SPR, differenza in dB tra i picchi armonici più intensi nelle finestre 0-2000Hz e  2000-400Hz del power spectrum) e un incremento dell’energia spettrale nella zona cluster della formante di canto. Questo dato ha trovato riscontro nell’incremento del rapporto tra l’area trasversale ipofaringea e quella epilaringea osservato in TC. Anche le analisi percettive hanno confermato complessivamente una migliore qualità vocale dopo gli esercizi proposti. Dal punto di vista terapeutico, i reperti di imaging di una migliore chiusura velare, un allargamento faringeo e un abbassamento laringeo suggerirebbero possibili impieghi di tali esercizi nella correzione dell’ipernasalità e delle ipercinesie laringee.

SOVTE A CONFRONTO e CLASSIFICAZIONE

Un recente studio di Andrade et al. ha messo a confronto e classificato alcuni dei SOVTE più diffusi [35]. Gli esercizi presi in considerazione sono stati gli hummings, il trillo linguale, il trillo labiale, la mano sulla bocca, il LaxVox, le cannucce e il trillo linguale combinato con la mano sulla bocca.  Gli esercizi sono stati classificati in due gruppi sulla base di indagini elettroglottografiche ed acustiche (Fig 4):

• GRUPPO 1 - statici (hummings, mano sulla bocca e cannucce): tali esercizi sfruttano una singola sorgente vibratoria nel vocal tract (le corde vocali) e sono caratterizzati da un valore stabile di quoziente di chiusura glottica (CQ) e F0. In questo gruppo di esercizi si determina un minore valore F1-F0, quindi teoricamente una maggiore impedenza (reattanza), che si accompagna ad una maggiore economia fonatoria.
• GRUPPO 2 - fluttuanti (trilli labiali, trilli linguali e LaxVox): tali esercizi usano una sorgente vibratoria secondaria nel vocal tract, con fluttuazione di CQ ed F0. Questo garantisce una sorta di “effetto massaggio” sulle cavità del vocal tract, attraverso un feedback vibratorio positivo. In questi esercizi il valore F1-F0 è più alto rispetto a quello degli esercizi di gruppo 1, determinando minori variazioni di impedenza nel vocal tract e una minore economia vocale.

Figura 2: classificazione dei SOVTE su base fisiologica e acustica [35]

Da queste premesse risulta che i due gruppi di esercizi abbiano presupposti e  conseguenze sulla fonazione leggermente diversi. Il massimo guadagno vocale sembrerebbe derivare dalla combinazione di un esercizio di gruppo 1 (statico) con un esercizio di gruppo 2 (fluttuante). Come esemplificato nello studio in questione, l’abbinamento del trillo linguale (esercizio fluttuante) con la mano sulla bocca (esercizio statico) garantisce il mantenimento del feedback vibratorio sul vocal tract, ma allo stesso tempo favorisce una riduzione del valore F1-F0 (Fig 5). 

Figura 3. Relazione tra CQ ed F1-F0 tra SOVTE di gruppo 1, gruppo 1 + 2 e gruppo 2 [35]

CONCLUSIONI

I SOVTE risultano validi esercizi per il riscaldamento, il defaticamento e la riabilitazione vocale. Le evidenze disponibili in letteratura sembrano confermare la loro efficacia sia in ambito canoro che logopedico. Sicuramente i vantaggi più grandi forniti dai SOVTE sono rappresentati dal fatto che:

• sono esercizi a basso costo vocale, mettono "al sicuro" la voce durante il warming up.  
• sono esercizi ad alta efficienza (garantiscono una produzione vocale più economica, ma al contempo favoriscono più brillantezza e proiezione vocale dopo il warming up).
• sono esercizi che innescano forti feedback somatosensitivi (stimoli pressori e vibrotattili) che incrementano la sensazione di comfort fonatorio e consentono al performer/paziente di lavorare sulla propriocezione vocale.

Certo è che i SOVTE non devono essere considerati come "miracolosi", bensì vanno eseguiti con cognizione e sotto la supervisione di un esperto in materia (insegnante o logopedista).
I più grandi limiti degli studi fino ad ora condotti su questo argomento sono rappresentati dalla mancanza di risultati a lungo termine e dallo scarso numero di soggetti mediamente arruolati negli studi. Disponendo di una grande varietà di esercizi a vocal tract semi-occluso e di premesse scientifiche incoraggianti, un futuro obiettivo potrebbe consistere nello studio degli effetti dei diversi SOVTE  con indagini più “forti” dal punto di vista scientifico (es. RCT) e in varie categorie di soggetti (stratificati per genere, età, stile canoro, tipo di patologia etc). Si potrà così garantire in futuro l’applicazione di tali tecniche in maniera sempre più personalizzata a seconda degli ambiti e delle esigenze.

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