反应性氧中间体（roi）如h2o2及羟自由基，是导致肠屏障功能不全的另一些因素。在缺血-再灌注实验中，肠缺血可致肠通透性增加，并有氧化反应的证据，缺血-再灌注时，至少可通过两种机制使氧自由基产生增加：①黄-嘌-呤氧化酶反应。②肠微血管中白细胞的nadph氧化酶催化的反应。应用氧自由基清除剂或抑制黄-嘌-呤氧化酶，可减轻缺血-再灌注时的肠黏膜屏障功能损伤。
氧自由基可使上皮及内皮细胞通透性增加，虽然具体机制仍不完-全清楚，但atp耗尽可能是上皮细胞功能损伤的最后共同途径。氧自由基产生可抑制葡萄糖分解过程中的关键酶——甘油醛-3-磷酸脱氢酶，自由基也可损伤线粒体，抑制adp氧化磷酸化形成atp的过程。另一机制可能是激活多adp核糖聚合酶（parp），parp催化核蛋白多adp核糖过程，消耗nad，最后导致atp耗尽，细胞内钙离子浓度升高，如损伤较重，则可使细胞死亡。