在缺血再灌注损伤中，自由基扮演着重要的角色。当组织或器官因为各种原因（如心脏病、中风、创伤等）发生缺血时，细胞内的代谢过程受到影响，能量供应不足，导致细胞功能障碍。而在恢复血液供应的过程中，即所谓的“再灌注”阶段，虽然理论上应有助于细胞恢复正常功能，但实际上却可能引发更为严重的损伤。

这种损伤的一个重要原因是自由基的产生增加。在再灌注过程中，氧分子被大量引入到缺血组织中，但由于此时细胞内的抗氧化防御系统已经受损，无法有效清除过量产生的活性氧（ROS），导致这些自由基累积，并对细胞造成损害。具体来说：
1. 自由基可以攻击细胞膜上的脂质成分，引发脂质过氧化反应，破坏细胞膜的结构和功能。
2. 它们还能与DNA相互作用，引起基因突变或染色体断裂，影响遗传信息的传递。
3. 自由基对蛋白质也有损害作用，可改变其空间构象，降低酶活性或者使其他重要蛋白失去正常生理功能。

综上所述，在缺血再灌注损伤中，自由基通过多种途径加剧了细胞和组织的损伤程度。因此，针对这一过程的研究以及寻找有效的抗氧化剂来减轻这种伤害成为了医学研究的重要方向之一。