Krwioopochodne zapalenie kości i szpiku to choroba, która powstaje w wyniku przenikania mikroorganizmów - głównie Staphylococcus aureus - do kości za pośrednictwem krwi. Mikroorganizmy te dostają się do kości z ognisk infekcji, zarówno ostrej, jak i przewlekłej, które występują w organizmie. Choć choroba jest dobrze zbadana, wiele szczegółów dotyczących jej mechanizmów pozostaje w sferze hipotez i założeń. Jedno jest pewne - proces zapalny, który się rozwija, prowadzi do przerwania ukrwienia części kości, co skutkuje ich obumieraniem. W rezultacie choroba przyjmuje przewlekły i nawracający charakter, z okresami zaostrzeń i remisji. Może dotknąć dowolną kość w ludzkim szkielecie, jednak najczęściej zaobserwować można jej wpływ na kości długie (np. kość udową, piszczelową, ramieniową) oraz gąbczaste (np. kości miednicy, mostka, trzonów kręgów, kości piętowej). W zależności od stadium choroby i charakteru jej przebiegu, wyróżnia się trzy formy: ostre krwiopochodne zapalenie kości i szpiku, przewlekłe krwiopochodne zapalenie kości i szpiku, oraz pierwotne przewlekłe zapalenie kości i szpiku. Przewlekłe krwiopochodne zapalenie kości i szpiku jest wynikiem wcześniejszego ostrego procesu, któremu towarzyszy martwica kości. Z kolei pierwotne przewlekłe zapalenie kości i szpiku to rzadka postać choroby, charakteryzująca się zazwyczaj powolnym przebiegiem, apatią i często minimalnymi dolegliwościami zgłaszanymi przez pacjentów. Krwiopochodne zapalenie kości i szpiku, zwane również osteomyelitis, jest ropnym procesem zachodzącym w tkance kostnej, spowodowanym zakażeniem drogą krwi. Jest to poważna choroba, która głównie dotyka dzieci i młodzież w wieku od 7 do 15 lat, choć może występować także u młodszych dzieci. Hematogenne zapalenie kości i szpiku kostnego częściej występuje u chłopców niż u dziewcząt, a u dorosłych jest rzadkością. Hematogenne zapalenie kości i szpiku kostnego rozpoczyna się gwałtownie, ale czasami może przybrać przewlekły charakter i trwać wiele lat, szczególnie u dorosłych pacjentów. Ropne zapalenie może wystąpić w dowolnej kości, ale najczęściej dotyczy kości rurkowatych, takich jak kość ramienna, kość udowa czy piszczel.
Najczęstszą przyczyną krwiopochodnego zapalenie kości i szpiku jest Staphylococcus aureus, jednak w rzadszych przypadkach hematogenne zapalenie kości i szpiku może być spowodowane przez pneumokoki, paciorkowce i Escherichia coli. Krwiopochodne zapalenie kości i szpiku rozpoczyna się od bakteriemii, czyli obecności drobnoustrojów we krwi. Może to wynikać zarówno z obecności dużych ognisk ropnych, jak i z małych ognisk infekcji, takich jak czyraki, ropiejące otarcia, ropnie w migdałkach z zapaleniem migdałków czy ostre zapalenie ucha środkowego. Specjaliści w dziedzinie traumatologii zauważają również, że zapalenie kości i szpiku może rozwijać się zarówno na tle istniejącej infekcji, jak i po wielu miesiącach, a nawet latach.
Dzieci są predysponowane do krwiopochodnego zapalenia kości i szpiku ze względu na osobliwości struktury ich kości w dzieciństwie. Przynasada u dzieci ma bardzo rozbudowaną sieć naczyń krwionośnych o wolnym przepływie krwi, co wynika z potrzeby dostarczania dużej ilości składników odżywczych do strefy wzrostu kości. Naczynia krwionośne przynasady nie są połączone z naczyniami chrząstki nasadowej, dlatego wiele drobnych tętnic kończy się ślepo na granicy przynasady i nasady, co stwarza sprzyjające warunki dla zatrzymywania chorobotwórczych drobnoustrojów. W tej strefie drobnoustroje mogą utworzyć uśpione ogniska infekcji, które mogą być aktywowane, gdy organizm jest osłabiony lub występuje niewielki uraz.
W około połowie przypadków krwiopochodne zapalenie kości i szpiku występuje po niewielkim urazie, na przykład siniaku, w którym wcześniej wprowadzone mikroorganizmy ropotwórcze zostają uwolnione z uśpionego ogniska i zaczynają się namnażać. Ich aktywność w kościach prowadzi do powstania ropnego ogniska i wystąpienia ogólnego zatrucia organizmu. Czynnikiem osłabiającym odporność organizmu i sprzyjającym aktywacji drobnoustrojów są choroby zakaźne wieku dziecięcego, grypa oraz ogólna hipotermia. Pierwotnie, w obszarze przynasadowym szpiku kostnego, tworzy się mały ropień. Z uwagi na wysoką odporność chrząstki nasadowej na zakażenia, ropa rozprzestrzenia się w kierunku trzonu kości, niszcząc szpik kostny i pozbawiając kość wewnętrznego odżywienia. Ropa przenika pod okostną przez kanały Haversa, odklejając ją od kości i powodując brak dostarczania odżywienia z zewnątrz. Kanał Haversa, kanał ośrodkowy osteonu (ang. Haversian canal, łac. canalis centralis osteoni) – mikroskopowy, rurkowaty przewód kostny wewnątrz osteonu, biegnący wzdłuż osi długiej kości. Obudowany jest blaszkami kostnymi, a w jego świetle przebiegają naczynia krwionośne odżywiające kość i włókna nerwowe. W rezultacie kość ulega destrukcji, powstając obszar martwicy kości. Toksyny z ogniska infekcji przedostają się do otaczających tkanek i aktywnie wchłaniają się do krwiobiegu, co prowadzi do szybkiego rozwoju zatrucia. Wysokie ciśnienie ropy w jamie, ograniczone przez kanał szpikowy, powoduje ostry, bardzo intensywny ból. Następnie ropa niszczy okostną i przenika do tkanek miękkich, powodując powstanie ropowicy międzymięśniowej. Gdy ropowica pęka, na skórze powstaje przetoka.