缺血-再灌注损伤是指在组织或器官经历了一段时间的缺血后，当血液供应恢复时反而导致了更加严重的细胞和组织损害。在这个过程中，自由基发挥了重要作用。

首先，在正常情况下，人体内的活性氧（如超氧化物、过氧化氢等）是通过酶系统（如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等）以及非酶抗氧化物质（如维生素C、维生素E等）的共同作用下维持在一个较低水平，并不会对细胞造成损害。然而，在缺血期间，由于氧供不足，线粒体电子传递链的功能受到抑制，导致活性氧产生减少。当再灌注发生时，大量氧气突然进入组织，使得线粒体内的电子传递过程加速，从而产生活性氧的量急剧增加。

这些过量产生的自由基可以与细胞膜上的脂质、蛋白质和DNA等生物大分子发生反应，引发一系列连锁反应：
1. 脂质过氧化：自由基攻击细胞膜中的不饱和脂肪酸，导致膜结构破坏，通透性增强。
2. 蛋白质氧化修饰：改变蛋白质的构象或功能，影响其正常生理作用。
3. DNA损伤：引起基因突变，可能诱发细胞凋亡。

此外，自由基还能激活多种炎症因子和细胞信号传导途径，导致局部炎症反应加剧，进一步加重组织损伤。因此，在缺血-再灌注过程中，控制自由基的生成以及提高机体抗氧化能力对于减轻损伤具有重要意义。