骨化學考古

ArchaeologicalBoneChemistry課程簡介課時：48學時3學分（36理論、12實踐）考核方式：“文獻報告”為什么要學習骨化學考古？考古學發展需要-humanlifestyle-twogroupspeople-cheapinstruments吉林大學著力打造的優勢學科

個人發展的需要

參考書ArchaeologicalchemistryArchaeologicalchemistryisasubfieldofarchaeometry（考古測量學）andinvolvestheinvestigationoftheinorganic

無機andorganic有機composition組成

–elementsandisotopes,moleculesandcompounds–ofarchaeologicalmaterials.Archaeologicalchemistryisprimarilyconcernedwith(1)characterization–measuringthechemicalcompositionofavarietyofprehistoricmaterials,and(2)identification–determiningtheoriginalmaterialofanunknownitem.考古化學的研究目的Informationonidentityandcompositionisusedfordifferentpurposessuchas(1)authentication–verifyingtheantiquityofanitem,oftenassociatedwithworksofart,(2)conservation–determiningtheoptimalmeansforpreservingandprotectingarchaeologicalitemsendangeredbydecayanddecomposition,and(3)answeringarchaeologicalquestionsaboutthepast.考古化學的研究對象Rock\Pottery\Bone\Sediment\Soil\MetalsOtherMaterials:GlassPigmentsandDyes\Concretes,Mortars,andPlasters\Shell骨頭講述的秘密體質人類學性別、種族、種屬、病理考古DNA

生物演化、群體遷徙、親緣關系骨化學能告訴我們什么？

whatcanthebonestellus?本次課內容緒論1.什么是骨化學考古？2．骨化學考古的理論基礎3.骨化學考古的主要研究內容4.骨化學的研究方法5.骨化學考古與其他學科的關系6．骨化學研究的歷史與現狀一、什么是骨化學考古ArchaeologicalBoneChemistry或者BoneChemistry骨化學考古利用分析化學（AnalyticalChemistry

）的方法手段分析考古遺址出土的生物骨骼中的化學組成，解決考古問題的一門科學。從研究的方法與手段是來看，骨化學考古屬于科技考古范疇；從所研究的對象和內容上來看，骨化學考古屬于生物考古范疇。主要是利用食譜分析來解決考古問題。骨化學研究核心-古代食物結構人類吃什么東西,一方面反映的是文化因素,另一方面則與當地的地理環境,氣候條件、植被狀況等自然因素有關,同時也反映了當時的社會經濟狀況、生產力發展水平等。微量元素分析---------無機質穩定同位素分析------有機質和無機質※骨化學的研究對象微量元素(常用ug/g)

常量元素：鉀、鈣、鈉、鎂、磷，微量及痕量元素：銅、鐵、鋅、鋁、鈷、鎳、硒、鉬、硼、鍶、鉻、銣、釩、鈦、鋇、鋰、砷、汞、鉛、鎘、鉈、鏑、鉺、鈀、碲等。穩定同位素（質子數相同而中子數不同的原子）

13C、15N、87Sr、18O穩定同位素穩定同位素組成常用δ值表示，δ值指樣品中某元素的穩定同位素比值相對標準（標樣）相應比值的千分偏差。國際上比較通用的13C標準為PDB標準（PeeDeeBelemnite）它以采自美國南卡羅來納州出產的箭石作為為標準物質,用100%H3PO4在25.2℃時酸化反應生成的CO2,其13C/12C比值為標準值。標準品的δ13C值定義等于零。以各物質測得的13C/12C比值與標準的13C/12C比值的千分差值表示該物質的13C/12C同位素豐度與標準物質的差值,命名為δ

13C。同位素的意義δ13C值可以反映食物中植物蛋白質的含量。δ15N揭示的則是食物中肉類蛋白質的含量。陸生植物<陸生動物<水生動物<海洋動物δ87Sr反映的是土壤中的含量。δ18O反映的水中的含量。二、骨化學的理論基礎“我即我食”

Youarewhatyoueat.人體骨組織的化學組成與攝取食物的化學組成存在著一一對應關系。當人們的食物因來源不同而在化學組成方面出現差異時,相應地,他們自身骨骼中的化學組成也就會有所區別。例如：C3類植物(大米、小麥、大麥)C4類植物的（玉米、小米、高粱）微量元素生物純化Biopurification動物消化吸收食物時，其吸收效果與成分有關。一般說來，Sr的吸收遠不如Ca吸收有效，由此導致骨中Sr/Ca的顯著降低。在骨骼中，Sr的生物純化現象又直接造成了食物中的Sr/Ca與骨骼的Sr/Ca建立了一一對應關系，Sr/Ca比值隨食物鏈中營養級的上升而逐漸減小。通常食草動物骨中積淀的Sr/Ca約為原食物的1/5,而食肉動物骨中積淀的Sr/Ca應為食草動物的1/5。根據Sr/Ca判斷人們在食物鏈中所處的營養等級，其以植物類食物為主抑或以肉類食物為主。類似的元素還有Ba鋇，而且Ba/Ca似乎更明顯。同位素分餾Isotopefractionation

所謂同位素分餾效應是指化學性質相同而原子質量不同的同位素在參與各種物理、化學或生理變化過程中,由于活潑程度不同使反應前后的同位素在兩種物質或兩種物相間分配上的差異現象。食物中同位素含量在生物體中由于分餾作用而發生變化。例如大氣δ13C為-7‰，在C3類植物中為-26‰

進入人體-20‰

在C4類植物中為-13‰

進入人體-7‰二、骨化學的研究內容健康水平社會地位社會經濟結構人類的演化人類的遷徙古環境的變遷古代動物的馴化健康水平人體內的微量元素反映了人們對食物營養的吸收情況和健康狀況。微量元素的主要生理功能就是構成酶和維生素、參有機體的代謝。現代人經常會去檢查微量元素，來判斷自己的身體健康狀況。例如鋅：智力發育鈣：佝僂病、痙攣抽搐鐵：缺鐵性貧血銅：人體催化劑碘：甲狀腺疾病社會地位不同階層的人有不同食譜，因此貴族葷食，平民素食，從骨骼中同位素值就能反出來。男、女、幼的食譜也會有差別，一方面反映了飲食習慣的差別，另一方面也反映了社會地位的不同。社會經濟結構人類的社會經濟結構有漁獵采集向定居農耕轉變過程中，栽培作物和家養動物的出現，食物結構也將發生轉變。隨著對外交流的深入，栽培作物也發生改變，高產或口感好的外來農作物的引進，可能完全替代原來的農作物，這一過程會在人類的食譜中留下印跡。例如中國北方以旱作農業為主，早期主要食物來源是粟、黍，后來引進了小麥。在北美洲，玉米（C4）從南美洲引入到新大陸（早期為C3）的方式。人類的演化古人類食物結構演化的研究,是探索人類起源和進化的重要組成部分，利用骨化學分析古人類(南方古猿、人屬、尼安德特人、歐洲現代人)的食物結構，并通過與現代黑猩猩的食物結構比較，可以揭示了從猿至人食物結構的演化過程，以及古人類食物結構的演變對人類進化的深刻影響。人類的遷徙一般認為，第一顆恒牙琺瑯質的Sr同位素比值87Sr/86Sr，主要與人出生地區的地質環境相關（1~4歲）。人骨的87Sr/86Sr

，則取決于其死前7~10年間所生活地區的地質環境(外界交換)。若兩者的87Sr/86Sr顯著不同，則表明此人生前至少曾經歷過一次遷徙。類似的穩定同同位素還有18O/16O古環境的變遷大氣中的18O通過降雨降雪來到水中，不同的地區δ18O（18O/16O）不同，溫度高的地區，數值高，而溫度低的地區，數值低，主要因為16O易于蒸發。人類或動物引用水后，通過生物分餾進入到人體內，通過分析骨骼中的δ18O，通過對比其他地點的人群數據，我們可以了解他們的出生地點，以及生存的環境。δ13C與環境CerlingTE,WangY,QuadeJ.GlobalecologicalchangeinthelateMioceneexpansionofC4ecosystem[J].Nature,1993,361:3442-3451根據動物牙齒的碳同位素研究,Cerling和Wang曾發現自晚中新世以來C4植物的大量出現,北美出現了大面積的草原,推測發生了一次大規模的全球變暖事件。C4類植物喜光，環境溫暖地方生長。古代動物的馴化家養動物在馴化初期，形態差異比較小，較難區分。家養動物與野生動物最大的區別在于，家養動物需要人類的食物供給和飼喂，而野生動物的食物來源主要源自自然環境。家養動物與野生動物的食物來源不同，往往以農副產品或者人類剩食為主，兩者存在較為明顯的差異，例如對豬牛的馴化研究。四、骨化學的研究方法微量元素分析方法樣本切取超聲清洗醋酸清洗樣品灰化溶樣測試馬弗爐灰化825度8小時稱取0.02g的骨粉加入1mlHNO3,在試管中加熱,于100~110℃溫度下消化1小時。用微量注射器注入19ml去離子水,使其總體積達20ml。換用5%乙酸在超聲波水浴中繼續清洗30分鐘,倒去洗液后,再重復清洗一次,然后,換上5%乙酸新液浸泡過夜(15小時以上)稱取大約0.2g的骨樣,經去離子水浸泡后,置于超聲波水浴中反復清洗至清洗液無色為止電感耦合等離子體質譜儀ICP-MS電感耦合等離子體發射光譜儀ICP-AESICP-MS等離子質譜儀

穩定同位素分析方法CN樣本切取粉碎脫鈣清洗凍干測試在研缽中磨碎,過篩,收集粒度介于40~60目的粉末骨樣.(顆粒要大一些)稱取一定質量的骨粉放入砂芯漏，加入0.1MHCl浸泡脫鈣數天至看不見明顯顆粒為止,期間每隔一天換新鮮酸液一次。去離子水清洗至中性后,加入0.125MNaOH浸泡20h,期間間隙攪拌以去除骨樣中摻雜的腐殖酸等。再用蒸餾水洗至中性,于0.001mol/LHCl(pH=3)溶液中,在95℃,浸泡10h后,趁熱過濾,烘至近干后冷凍干燥,收集明膠化的骨膠原.骨膠原同位素質譜儀(IRMS)凍干機和同位素質譜儀穩定同位素分析方法COSr樣本切取粉碎去有機質清洗凍干測試在研缽中磨碎,過篩,收集粒度介于0.25~0.5mm的粉末骨樣.羥磷灰石同位素質譜儀(IRMS)蒸餾水洗至中性,1mol/L的醋酸溶液里20~40h,可以去除骨樣中吸附的碳酸鹽等。收集<0.25mm篩下的骨樣粉末,50%的NaOCl處理1~3d,去除骨樣中的有機物質。蒸餾水洗至中性后冷凍干燥,收集。數據分析美國社會統計軟件SPSS總結

骨由有機質和無機質構成。元素在骨中的分布不同，檢測的方法不同。骨的化學分析元素分析----需焚燒骨膠原分析----13C15N磷灰石分析----18O87Sr重點注意自從食物與骨膠原中δ13C的對應關系發現以來,一直認為骨膠原中的C來自整個食物,即骨膠原中的δ13C與整個食物中的δ13C呈線性相關關系.但是，對小白鼠的研究表明，骨膠原中的δ13C主要反映了食物中蛋白質的δ13C.羥磷灰石結構碳酸根的C,則反映了整個食物中C的來源,包括糖類、蛋白質和油脂等等.故羥磷灰石中的δ13C,反映了整個食物的δ13C.五、骨化學與其他學科的關系分析化學人體解剖學環境考古植物考古地球化學動物考古骨化學考古六、骨化學研究歷史與現狀人體骨骼和牙齒中微量元素的分析，最初起源于人們對放射性核素的研究。出于對人體健康的考慮，從二十世紀40年代起，國際上開展了長達數十年之久的關于元素鍶在人體新陳代謝以及食物鏈中分布等方面的研究。Sr的生物純化以及于食物鏈中營養級之間關系的發現，被成功地移植到考古學上，導致了利用骨骼中微量元素方法分析古代人類食譜的方法的誕生。Toots和Voorhies(1965)把微量元素分析方法用于古生物的食物結構的研究。Brown于1973年最先應用微量元素Sr區分了古代人群中食物的來源。20世紀70年代末期到90年代中期是微量元素方法高速發展的時期。20世紀90年代，我國也開始利用骨骼中的微量元素了解古代人類食譜和營養的嘗試。鄭曉瑛《中國甘肅酒泉青銅時代人類股骨化學元素含量分析》，人類學學報，1993年魏博源等《廣西崇左縣沖塘新石器時代人骨微量元素的初步研究》，人類學學報，1994年王軼2003曾在其碩士論文三峽地區和長江下游地區古人類的古食譜以及由此所反映的行為方式和經濟形態進行觀察和比較。胡耀武2005對河南舞陽賈湖遺址人骨進行了元素分析，揭示了賈湖先民生活方式從狩獵、采集至稻作農業和家畜馴養的發展過程。張全超2006《新疆羅布淖爾古墓溝青銅時代人骨微量元素的初步研究》考古與文物。穩定同位素分析的應用1978年，VanderMerweN首次利用人骨膠原里的C同位素，研究新大陸的農業起源，發現在公元1100年以前玉米還不是人們食物的主要組成部分，后來才逐漸成為人們的主食。1981年，丹麥的HelirikTaube利用這一方法研究了丹麥史前人類食譜中海生食物、陸生食物的比例。他發現中石器時代的居民與新石器時代和青銅時代居民之間存在著顯著差異:中石器時代海洋資源占據主導地位，然而到了后期則轉變為以陸生植物為主，甚至在沿海遺址也是如此，得出中石器時期的丹麥人以海產品為主食，而新石器時期的人類則主要以陸相食物為主。1981年，南非的NikolaasJ.vanderMerwe等人應用該方法通過對委內瑞拉Parmana地區考古發掘得到的公元前800年一公元400年之間人骨樣品以及當地農作物的分析研究，提供了發生在史前時期的人們由以C3類植物為主食向以C4類(包括玉米)植物為主食的轉變證據。中國我國食譜分析首創于蔡蓮珍、仇士華先生1984年對中國若干考古遺址人骨和動物骨的C穩定同位素分析《碳十三測定和古代食譜研究》考古。遺憾的是,在很長一段時間內,我國食譜研究工作一直停滯不前大約20年的時間，從2003年開始陸續有文章發表。直至近期,古代人類食譜研究又再次受到我國科技考古界的重視相關的研究論文也時有發表但總體看來,我國食譜研究仍然處于起步階段,與國際食譜研究水平相比甚遠。國內研究單位張居中北京大學吳小紅中科院研究生院王昌燧、胡耀武社科院考古所張雪蓮、齊烏云吉林大學張全超國外著名實驗室美國猶他大學美國加利福尼亞大學英國劍橋大學英國牛津大學英國布拉德福德大學英國利物浦大學南非開普敦大學穩定同位素比值Isotoperatio18O,87Sr，15N類似骨骼解剖學概要

骨（Bone）骨主要由骨組織（Osseoustissue）構成，各種骨連接在一起就形成了骨骼（Skeleton）。骨組織是一種堅硬的結締組織，由數種細胞成分和大量鈣化的細胞間質（骨質）組成。骨有新陳代謝活動和生長發育過程，外傷后有修復再生能力，所以骨是一種器官。（一）骨骼的功能保護功能：骨骼能保護內部器官，如顱骨保護腦；肋骨保護胸腔。支持功能：骨骼構成骨架，維持身體姿勢。造血功能：骨髓在長骨的骨髓腔和海綿骨的空隙，透過造血作用制造血球。貯存功能：骨骼貯存身體重要的礦物質，例如鈣和磷。運動功能：骨骼、骨骼肌、肌腱、韌帶和關節一起產生并傳遞力量使身體運動。大部分的骨骼或多或少可以執行上述的所有功能，但是有些骨骼只負責其中幾項。（二）骨骼的分類成人有206塊骨。大小不一，差異懸殊。人體骨骼按其在體內的部位可分為可以分為四個部分顱骨軀干骨上肢骨下肢骨肱骨顱骨橈骨尺骨股骨髖骨腓骨脛骨股肱之臣（三）骨的形態股骨尺骨橈骨長骨短骨扁骨不規則骨踝腕骨胸骨肩胛骨椎骨髖骨（四）骨的組織結構骨(Bone)是一種器官，主要由骨質構成，具有一定形態和構造，外被骨膜，內容骨髓，含有豐富的血管、淋巴管及神經，不斷進行新陳代謝和生長發育，并有修復、再生和改建的能力。骨質(BoneSubstance)骨膜(Boneperiosteum)骨髓(Bonemarrow)密質骨(CompactBone）松質骨(SpongyBone）外膜內膜紅骨髓黃骨髓（1）骨質-骨密質和骨松質骨質分為密質骨（Compactbone）和松質骨（Spongybone）骨密質Compactbone，一種由多層緊密排列的骨板構成，質地致密，耐壓性較大，配布于骨的表面。骨松質Spongybone，呈海綿狀，也稱為海綿骨，由相互交織的骨小梁

trabeculae排列而成，配布于骨的內部，骨小梁的排列與骨所承受的壓力和張力的方向一致，因而能承受較大的重量。關節軟骨骨骺線松質骨，海綿骨密質骨骨膜骨內膜骨膜骨干髓腔骨髓營養血管營養孔短骨和不規則骨的表面為薄層的密質骨，內部全部為松質骨。扁骨由內外兩層密質骨板和一層松質骨構成，松質在此成為板障（Diploe）。長骨解剖圖骨小梁骨小梁的排列與身體重力傳遞及肌肉牽引的方向一致骨小梁的4種狀態正常的骨小梁有吸收區域的骨小梁有(顯)微裂紋的骨小梁骨質疏松的骨小梁骨質疏松骨質疏松癥的基本病理機理是骨代謝過程中骨吸收和骨形成的偶聯出現缺陷，導致人體內的鈣磷代謝不平衡，使骨密度逐漸減少而引起的臨床癥狀。骨質疏松癥是指骨量減少，即單位體積內骨組織含量減少。骨（組織）活檢骨質疏松的骨(組織)新生成的骨組織骨膜

骨外膜(periosteum)外層：膠原纖維粗大密集，形成穿通纖維(perfpratingfiber)。內層：富含小血管和細胞（骨祖細胞）

骨內膜：(endosteum)有骨祖細胞

（2）骨膜（營養、新生、感覺）

（3）骨髓骨髓(bonemarrow)骨髓充填于骨髓腔和松質間隙內。胎兒和幼兒的骨髓內含發育階段不同的紅細胞和某些白細胞，呈紅色，稱紅骨髓redbonemarrow，有造血功能。5歲以后，長骨骨干內的紅骨髓逐漸被脂肪組織代替，呈黃色，稱黃骨髓yellowbonemarrow，失去造血活力。但在慢性失血過多或重度貧血時，黃骨髓可轉化為紅骨髓，恢復造血功能。長骨兩端、短骨和扁骨的松質內，終生都是紅骨髓，因此，臨床常選骨骼后上嵴等處進行骨髓穿刺，檢查骨髓象。（五）骨質的物理和化學性質有機質骨膠原非膠原蛋白蛋白多糖脂類無機質羥磷灰石其他無機物質

有機物與無機物有機物：骨的膠原纖維和粘多蛋白使骨具有韌性，使骨具有彈性。無機物：主要是磷酸鈣使骨具有堅固性，使骨質堅硬。脫鈣骨煅燒骨脫鈣骨（去掉無機質）仍具原骨形狀，但柔軟有彈性；煅燒骨（去掉有機）雖形狀不變，但脆而易碎。物理特性：硬度與彈性有機物/無機物特點兒童1：1彈性大、硬度小，不易骨折，但易變形。成人3：7既有彈性又堅固。其抗壓力約為15kg／平方米。老人2：8彈性小而脆性大，易骨折。補鈣是一個誤區，應該補充有機質。

骨質的化學組成骨質又稱作骨基質，是鈣化的細胞間質，是人體最大的Ca2+庫。有機部分（30%）:由膠原纖維和基質構成。骨膠原纖維占有機質的90%，主要由I型膠原蛋白組成，基質呈凝膠狀，主要含脂肪、中性和弱酸性的糖胺多糖，以及多種糖蛋白，最重要的是骨鈣蛋白。骨膠原——13C15N無機部分（70%）：又名骨鹽，主要為羥基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2)。骨質中次要的礦物質是鎂、鈉、鉀和一些微量元素，包括鋅、錳、氟化物和鉬等以及穩定同位素13C、18O、87Sr。（1）骨膠原是一種結晶纖維蛋白原，被包埋在含有鈣鹽的基質中。若用弱酸或絡合劑乙烯四醋酸等溶液浸泡后，溶去基質中的無機成分，骨質因失去堅硬性而變為柔韌可屈，同時膠原也被顯示出來。膠原纖維膠原纖維主要由膠原蛋白（collagen）聚合而成。膠原的分子結構為三條多肽鏈。每一條鏈含有一千多個氨基酸，分子量為95KU。這三條肽鏈交織呈繩狀，故又稱三聯螺旋結構。甘氨酸、脯氨酸和羥脯氨酸組成膠原總量的60%。膠原是唯一含羥脯氨酸較多的蛋白質，因此，測定羥脯氨酸的量能確定組織中膠原的含量。膠原的功能是使各種組織和器官具有強度結構完整性。1mm直徑的膠原承受10～40kg的力。膠原纖維膠原原纖維膠原蛋白分子多肽鏈（2）非膠原蛋白非膠原蛋白通常約占類骨質(osteoid)的20%。隨著骨的成熟和鈣化，比例逐漸下降，約為6%。目前已發現有多種對于骨的生長、再生、發育等有重要作用的蛋白質，骨鈣素（osteocalcin）骨粘連素（osteonectin）纖維粘連素等

骨鈣素（osteocalcin）2/3的骨鈣素與磷灰石結合緊密，難以分離。骨鈣素屬于γ-羧谷氨酸包含蛋白類(gamma-carboxyglutamic-acid-containingproteins,GLAproteins)，此蛋白類為維生素K依賴性。骨鈣素又稱骨γ-羧谷氨酸包含蛋白(bonegamma-carboxyglutamic-acid-containingproteins,BGP)。該蛋白在骨礦化峰期之后才出現積聚。使用維生素K拮抗劑，可使此蛋白在骨中的含量減少，但并不影響其脯氨酸的含量，也不影響骨的機械強度。骨粘連素和纖維粘連素骨粘連素分子量大小約32KU，系磷酸糖蛋白，與骨磷灰石有強的親和力，促使游離鈣離子與I型膠原結合。纖維粘連素分子量約為220KU，具有兩個由二硫鍵連接的亞單位，含有能與膠原、肝素和細胞表面結合的位點。但纖維粘連素可競爭性抑制骨粘連素促鈣離子結合I型膠原的作用。在生長過程中的骨中，骨粘連素的含量遠較纖維粘連素的為多。

(3)蛋白多糖類礦化骨組織所含的蛋白多糖量很少，約占骨有機物的4%～5%，其化學結構及免疫學特性皆與其它組織內的蛋白多糖有明顯之不同。其分子量大約為120KU，其分子的25%為蛋白質。蛋白多糖類可能抑制骨羥基磷灰石晶體的沉積，因此，在正在鈣化的組織中，蛋白多糖的變化有可能加快組織的礦化。有資料表明，蛋白多糖聚合體抑制骨骺生長板鈣化過程中羥基磷灰石生長沉積的效應高于單體，蛋白多糖單體的抑制效應強于糖胺多糖鏈。Buckwalter的研究表明，正在鈣化的軟骨內，蛋白多糖的結構和大小均發生了改變。(4)脂質脂質約占骨有機基質的7%～14%，主要分布于細胞外基質泡的膜上和細胞膜上，細胞內結構以及細胞外的沉積也有脂質的存在，主要為游離脂肪酸、磷脂類和膽固醇等。酸性磷酸脂與磷酸鈣結合形成復合體，參與骨的鈣化過程。可鈣化的脂蛋白在骨骺軟骨開始鈣化時含量最高。羥基磷灰石hydroxyapatite

1.羥基磷灰石，又稱羥磷灰石，是鈣磷灰石Ca5(PO4)3(OH)的自然礦物化。但是經常被寫成（Ca10(PO4)6(OH)2）的形式以突出它的晶體結構。2.OH基能被氟、氯離子代替，生成氟磷灰石或氯磷灰石。3.血液中的碳酸根進入可形成Ca5(PO4，CO3)3(OH)，是13C的主要來源。鈣磷酸羥基骨密質結構骨板(bonelamella)：平行排列的膠原纖維，與羥磷灰石粘合，形成的薄板結構，是骨基質的存在形式。1.環骨板(Circumferentiallamellae):

分布在骨干的內外表面。外環骨板較厚，表面平滑。內環骨板較薄，表面粗糙。骨單位骨細胞骨單位2.骨單位(Osteon,Haversiansystem,哈弗氏系統):由哈佛骨板和哈佛管組成。哈佛骨板由多層呈同心圓排列的筒狀骨板組成。哈佛氏系統順骨干長軸平行排列，互相之間有交通支。

哈佛骨板

骨小管骨陷窩間骨板粘合線骨單位由中央管

(哈佛氏管)和周圍4-20層同心圓排列的骨板構成。中央管內有血管和神經等。無數的骨小管將中央管和骨陷窩連接起來。BoneCell骨小管骨陷窩骨板骨單位周圍有一層粘合線(Cementline)包繞，粘合線內鈣鹽較多而纖維較少。骨單位越年輕，其中央管相對越大。3.

間骨板(Interstitiallamellae):不規則，填充于骨單位之間。無中央管。4.

穿通管

(伏克曼氏管,Volkmann'scanal):連接中央管。內有血管和神經等。哈弗氏系統間骨板內蒙古赤峰林西縣井溝子4種骨細胞骨祖細胞(osteoprogenitorcell)成骨細胞(osteoblast)骨細胞(osteocyte)破骨細胞(osteoclast)骨祖細胞即前成骨細胞，主要存在與骨膜中