休克时细胞膜的损害。最早的改变是细胞膜通透性增高，从而使细胞内的Na+、水含量增加而K+则向细胞外释出，细胞膜内外Na+、K+分布的变化，使细胞膜Na+-K+ATP酶活性增高。因而ATP消耗增加，再加上ATP的供应不足和膜上受体腺苷酸环化酶系统受损，结果使控制细胞代谢过程的第二信使-cAMP含量减少，因此细胞的许多代谢过程发生紊乱，例如休克时肌肉细胞对胰岛素的反应减弱，使胰岛素促进细胞摄取葡萄糖的效应减弱甚至丧失。
休克时引起细胞膜损害的原因是多方面的：
（1）能量代谢障碍休克时因组织细胞的缺血缺氧，一方面ATP生成不足，使细胞膜不能维持正常功能和结构；另一方面脂肪酸氧化受阻，蓄积于细胞内的脂肪酸和脂肪酰CoA与细胞内Na+、K+、Ca＋等阳性离子结合形成“皂类”化合物，可直接对膜上脂类起“净化去垢”的破坏作用。
（2）细胞酸中毒休克时细胞发生酸中毒，除与乳酸等蓄积有关外，还可能与下述因素有关：①细胞低灌流，使产生的CO2不易排出；②ATP分解过程中产生H+（MgATP2-→MgADP-＋Pi2-+H＋）；③胞浆Ca2+增多，可促使Ca2+进入线粒体并与其中的磷酸结合，在结合过程中也产生H+（3Ca2+＋2HPO42-→Ca3（PO4）2＋2H+）。酸中毒可直接或间接破坏膜系统的功能和结构。
（3）氧自由基的产生休克时氧自由基产生增多主要是由于①氧代谢途径改变：即休克时由于细胞的缺氧和/或内毒素对线粒体呼吸功能的直接抑制，细胞色素氧化酶系统功能失调，以致进入细胞内的氧经单电子还原而形成的氧自由基增多而经4价还原而形成的水减少；②休克时产生大量乳酸、NADH及由ATP分解产生的次黄嘌吟等物质都可提供电子，使氧发生不全性还原而变成氧自由基。另外，休克时因蛋白水解酶活性增高，可催化黄嘌吟脱氢 酶变为黄嘌呤氧化酶，从而使次黄嘌吟变成黄嘌呤和氧自由基。③感染性炎症，活化补体等可激活中性粒细胞和巨噬细胞，使之释放出氧自由基。
氧自由基可通过膜脂质过氧化反应而破坏生物膜（参阅《缺血与再灌注损伤》）。
此外，溶酶体酶、内毒素等也可破坏细胞膜的功能与结构。
由于细胞膜的完整性在维持细胞的生命活动中起着重要作用。故当膜完整性破坏时，即意味着细胞不可逆性损伤的开始。