İskemi ve reperfüzyon hasarı trombolitik tedavi, organ nakli, koroner anjioplasti ve kardiyopulmoner bypass gibi çeşitli tıbbi ve cerrahi girişimler sırasında görülen potansiyel olarak ciddi bir sorundur. İskemi ve reperfüzyon hasarında temel patofizyoloji, iskemik dokuların reperfüzyonu sonrası gelişen mikrovasküler disfonksiyondur. Bu durum kendini arteriyollerde endotel bağımlı dilatasyonda bozulma, kapillerlerde sıvı filtrasyonunda ve lökosit tıkanmasında artma ve postkapiller venüllerde lökositlerde sıkışma ve plazma protein ekstravazasyonu şeklinde göstermektedir. Mikrosirkülasyondaki aktive endotel hücreleri reperfüzyon sonrası ilk dönemde daha fazla oksijen radikali, ancak daha az nitrik oksid üretmektedir. Endotel hücrelerindeki süperoksid ile nitrik oksid arasındaki dengesizlik inflamatuvar mediyatörlerin (trombosit aktive edici faktör, tümör nekroz faktörü gibi) üretim ve salınımına yol açmakta ve lökosit-endotel hücre adezyonuna aracılık eden adezyon moleküllerinin biyosentezini arttırmaktadır. Reperfüzyon sonucunda salınan inflamatuvar mediyatörlerin başlangıçtaki iskemik hasara maruz kalmamış uzak organlardaki endotel hücrelerini de aktive ettiği görünmektedir. İskemi ve reperfüzyona karşı verilen bu uzak yanıt, multipl organ disfonksiyon sendromunun özelliği olan lökosit bağımlı mikrovasküler hasara yol açabilir

Ischaemia and reperfusion injury is a potentially serious problem that is encountered during a variety of medical and surgical procedures, such as thrombolytic therapy, organ transplantation, coronary angioplasty, and cardiopulmonary bypass. The basic pathophysiology of ischaemia and reperfusion injury is microvascular dysfunction which is developed following reperfusion of ischaemic tissues. This phenomenon is manifested as impaired endothelium-dependent dilation in arterioles, enhanced fluid filtration and leukocyte plugging in capillaries, and the trafficking of leukocytes and plasma protein extravasation in postcapillary venules. Activated endothelial cells in the microcirculation produce more oxygen radicals, but less nitric oxide, in the initial period following reperfusion. The resulting imbalance between superoxide and nitric oxide in endothelial cells leads to the production and release of inflammatory mediators (e.g. platelet-activating factor, tumour necrosis factor) and enhances the biosynthesis of adhesion molecules that mediate leukocyte-endothelial cell adhesion. The inflammatory mediators released as a consequence of reperfusion also appear to activate endothelial cells in remote organs that are not exposed to the initial ischaemic insult. This distant response to ischaemia and reperfusion can result in leukocyte-dependent microvascular injury that is characteristic of the multiple organ dysfunction syndrome.