Embora tenha uma estrutura semelhante à da hemoglobina, mostra um nível mais alto de afinidade com o oxigênio do que a hemoglobina. A importância fisiológica da mioglobina é atribuída principalmente à sua capacidade de ligação ao oxigênio. A mioglobina é geralmente encontrada em abundância nos músculos cardíacos e esqueléticos adaptados às atividades de resistência. Esses músculos de alta resistência são chamados de “músculos vermelhos”. A mioglobina nesses músculos vermelhos se liga às moléculas de oxigênio e forma a oximioglobina, que atua como o local de emergência para armazenamento de oxigênio no organismo. O oxigênio geralmente é liberado quando o corpo está em um estado de privação de oxigênio. Isso acontece durante exercícios extenuantes ou físicos, quando o oxigênio fornecido pelo sangue por si só não atende às demandas do corpo.
Em contato com o sangue venoso, o oxigênio combina mais facilmente com a mioglobina do que com a hemoglobina, favorecendo a transferência de oxigênio do sangue para as células musculares.
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