（4）酸中毒：酸中毒引起神经元损害的可能机制：脑水肿形成、线粒体呼吸链抑制、乳酸氧化抑制和细胞内H+排出机制受损。此外，酸中毒还可增加血-脑脊液屏障的通透性。酸中毒的损害作用取决于缺血前血糖水平和缺血的程度。缺血前的高血糖可使缺血后无氧酵解产生的乳酸异常增多，当组织中乳酸含量高于25μg/g时，可产生脑损害作用。
（5）自由基：自由基在脑缺血的病理生理过程中也起重要作用，脑缺血后氧自由基产生增多，特别是脑缺血再灌注后，可使氧自由基产生更加明显，以羟（0H-）、氧（O2-）和H2O2产生为主。再灌注后大量炎症细胞随血流进入梗死区，成为氧自由基的另一来源。氧自由基的一个来源是花生四烯酸，由Ca2激活的磷脂酶A2产生；另一途径来自于黄嘌呤氧化酶，Ca2内流可使黄嘌呤脱氢酶转化为黄嘌呤氧化酶，作用于O2，产生O2-。自由基可能改变磷脂和蛋白的结构，引起磷脂过氧化反应，破坏细胞膜完整性和DNA结构，造成细胞死亡。但自由基引起脑损害的确切机制目前尚不明确。
（6）一氧化氮（NO）：近年来，一氧化氮在脑缺血/再灌注损伤中的作用得到重视。其本身作为一种活泼的自由基，既能作为神经信息分子发挥作用，也可成为神经毒性物质。不同部位的一氧化氮具有不同功能，可调节脑血管张力和神经传递。一氧化氮本身不具有毒性作用，但在脑缺血后，升高的细胞内钙刺激一氧化氮合成的增加，作为逆向神经递质，一氧化氮能介导产生氧自由基和花生四烯酸，引起自由基反应，导致神经元死亡。过量合成能进一步分解，产生更多、毒性更强的氧自由基，造成细胞损害。因一氧化氮半衰期很短，直接研究尚有困难，主要通过对一氧化氮合酶（NOS）研究来判断。NOS有不同细胞来源、作用不同的3种同工型。目前认为一氧化氮在缺血中起保护作用还是破坏作用取决于缺血过程的演变和细胞来源。脑缺血后兴奋性氨基酸介导一系列连锁反应，激活Ca2依赖NOS，包括神经元型NOS（nNOS）和内皮型NOS（eNOS）。选择性抑制nNOS具有神经保护作用，而选择性抑制eNOS具有神经毒性作用。此外，迟发缺血或缺血后再灌注可诱导不依赖Ca2的诱导型NOS（iNOS）的产生，主要位于胶质细胞，选择性抑制iNOS具有神经保护作用。因此，nNOS的激活和iNOS诱导产生可介导缺血性脑损伤，作用机制可能通过破坏线粒体功能、影响能量代谢而发挥作用。最新研究发现，采用非选择性NOS阻断剂L-NAME能明显减轻缺血/再灌注后的脑损害。采用L-NAME，阻断NOS活性80％以上，也能明显减轻缺血/再灌注后的梗死体积，表明由一氧化氮引起的自由基损害在再灌注损伤中起着重要作用。