Kaulu smadzenes , ko sauc arī par mieloīdie audi , mīksti, želatīniski audi, kas aizpilda audu dobumus kauli . Kaulu smadzenes ir vai nu sarkanas, vai dzeltenas, atkarībā no hematopoētisko (sarkano) vai taukaino (dzelteno) audu pārsvara. Cilvēkiem sarkanās kaulu smadzenes veido visas asins šūnas, izņemot limfocīti , kas tiek ražoti smadzenēs un savu nobriedušo formu sasniedz limfoīdos orgānos. Sarkanā kaulu smadzenes veicina arī kopā ar aknām un liesa , līdz veco sarkano asins šūnu iznīcināšanai. Dzeltenā kaulu smadzenes galvenokārt kalpo kā tauku krātuve, taču noteiktos apstākļos, piemēram, smagā asins zudumā vai drudzī, to var pārveidot par sarkano smadzenēm. Pēc piedzimšanas un apmēram līdz septiņu gadu vecumam visi cilvēks smadzenes ir sarkanas, jo vajadzība pēc jaunas asins veidošanās ir liela. Pēc tam tauki audi pamazām aizstāj sarkano smadzenes, kas pieaugušajiem ir sastopamas tikai skriemeļos, gurnos, krūšu kaulos, ribās un galvaskausā un rokas un kājas garo kaulu galos; citi dziedzeru vai porainie kauli un garo kaulu centrālās dobumi ir piepildīti ar dzeltenām smadzenēm.
Sarkanās smadzenes sastāv no smalkiem, ļoti asinsvadu šķiedru audiem, kas satur cilmes šūnas , kas atšķirt dažādās asins šūnās. Cilmes šūnas vispirms kļūst prekursori vai dažāda veida sprādziena šūnas; normoblastos rodas sarkanās asins šūnas (eritrocīti), un mieloblasti kļūst par granulocītiem, kas ir balto asins šūnu veids ( leikocīts ). Trombocīti, mazie asins šūnu fragmenti, kas iesaistīti sarecēšanā, veidojas no milzu smadzeņu šūnām, ko sauc par megakariocītiem. Jaunās asins šūnas tiek izlaistas sinusoīdos, lielos plānsienu traukos, kas aizplūst kaulu vēnās. Zīdītājiem asins veidošanās pieaugušajiem notiek galvenokārt smadzenēs. Apakšējos mugurkaulniekos vairāki citi audi var ražot arī asins šūnas, ieskaitot aknas un liesu.
Tā kā kaulu smadzenēs saražotās baltās asins šūnas ir iesaistītas ķermeņa imūnās aizsargspējās, smadzeņu transplantācijas ir izmantotas dažu veidu imūndeficīta un hematoloģisku traucējumu, īpaši leikēmijas, ārstēšanai. Smadzeņu jutīgums pret staru terapijas un dažu pretvēža zāļu bojājumiem izskaidro šo ārstēšanas tendenci pasliktināt imunitāti un asins ražošanu.
Kaulu smadzeņu pārbaude ir noderīga, diagnosticējot noteiktas slimības, īpaši tās, kas saistītas ar asinīm un asinsrades orgāniem, jo tā sniedz informāciju par dzelzs krājumiem un asins ražošanu. Kaulu smadzeņu aspirācija , nelielu daudzumu (apmēram 1 ml) kaulu smadzeņu tiešu noņemšanu veic, iesūcot caur dobu adatu. Adatu pieaugušajiem parasti ievieto gūžā vai krūšu kaulā (krūšu kaulā), bet bērniem - stilba kaula augšdaļā (apakšstilba lielākajā kaulā). Nepieciešamība pēc kaulu smadzenēm tiekšanās parasti balstās uz iepriekšējiem asins pētījumiem un ir īpaši noderīgs, sniedzot informāciju par nenobriedušu asins šūnu dažādiem posmiem. Traucējumi, kuros kaulu smadzeņu izmeklēšanai ir īpaša diagnostiskā vērtība, ir leikēmija, multiplā mieloma, Gošē slimība, neparasti anēmijas gadījumi un citas hematoloģiskas slimības.
