反應(yīng)性氧中間體（ROI）如?H2O2及羥自由基，是導(dǎo)致腸屏障功能不全的另一些因素。在缺血-再灌注實驗中，腸缺血可致腸通透性增加，并有氧化反應(yīng)的證據(jù)，缺血-再灌注時，至少可通過兩種機制使氧自由基產(chǎn)生增加：①黃嘌呤氧化酶反應(yīng)。②腸微血管中白細(xì)胞的NADPH氧化酶催化的反應(yīng)。應(yīng)用氧自由基清除劑或抑制黃嘌呤氧化酶，可減輕缺血-再灌注時的腸黏膜屏障功能損傷。

氧自由基可使上皮及內(nèi)皮細(xì)胞通透性增加，雖然具體機制仍不完全清楚，但ATP耗盡可能是上皮細(xì)胞功能損傷的最后共同途徑。氧自由基產(chǎn)生可抑制葡萄糖分解過程中的關(guān)鍵酶——甘油醛-3-磷酸脫氫酶，自由基也可損傷線粒體，抑制ADP氧化磷酸化形成ATP的過程。另一機制可能是激活多ADP核糖聚合酶（PARP），PARP催化核蛋白多ADP核糖過程，消耗NAD，最后導(dǎo)致ATP耗盡，細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度升高，如損傷較重，則可使細(xì)胞死亡。