Chez l'enfant, l'infection débute généralement dans la métaphyse d'un os long, souvent l'extrémité proximale du fémur. Les métaphyses sont sujettes à l'infection car le sang y est irrigué par les branches terminales des artères nourricières. La stase vasculaire relative favorise la colonisation bactérienne.
Chez les nourrissons, l'anastomose entre les artérioles métaphysaires et épiphysaires est libre et l'infection se produit donc aux deux endroits.
Chez l'adulte, l'ostéomyélite aiguë est plus fréquente dans les vertèbres que dans les os longs.
On pense qu'un petit hématome est ensemencé de bactéries.
La source de la bactériémie peut être :
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