自由基發(fā)生劑可使正常及缺血組織細胞受到嚴重損傷，自由基清除劑則可有效減輕缺血-再灌注損傷。自由基具有極為活潑的反應(yīng)性，自由基一旦生成，即可經(jīng)其中間代謝產(chǎn)物不斷擴展生成新的自由基，形成連鎖反應(yīng)。自由基可與各種細胞成分，如膜磷脂、蛋白質(zhì)、核酸等發(fā)生反應(yīng)，造成細胞結(jié)構(gòu)損傷和功能代謝障礙。

1.膜脂質(zhì)過氧化增強：自由基對磷脂膜的損傷作用主要表現(xiàn)在其可與膜內(nèi)多價不飽和脂肪酸作用使之發(fā)生過氧化，造成多種損害：

①破壞膜的正常結(jié)構(gòu)。脂質(zhì)過氧化使膜不飽和脂肪酸減少，不飽和脂肪酸、蛋白質(zhì)的比例失調(diào)，膜的液態(tài)性、流動性降低，通透性增加，細胞外內(nèi)流增加；

②間接抑制膜蛋白功能。

③促進自由基及其它生物活性物質(zhì)生成。形成多種生物活性物質(zhì)，如前列腺素、血栓素、白三烯等，促進再灌注損傷；

④減少ATP生成。線粒體膜脂質(zhì)過氧化，導致線粒體功能抑制，ATP生成減少，細胞能量代謝障礙加重。

2.蛋白質(zhì)功能抑制自由基可使酶的巰基氧化，形成二硫鍵；也可使氨基酸殘基氧化，醫(yī)學教育|網(wǎng)搜集整理胞漿及膜蛋白和某些酶交聯(lián)形成二聚體或更大的聚合物，直接損傷蛋白質(zhì)的功能

3.破壞核酸及染色體自由基可使堿基羥化或DNA斷裂，從而引起染色體畸變或細胞死亡。