La mioglobina es un pigmento rojo que contiene hierro y está presente en las células musculares de los animales. Es una proteína globular monocatenaria soluble en agua formada por 153 aminoácidos, con un grupo protésico que contiene hierro en el centro. Aunque tiene una estructura similar a la de la hemoglobina, muestra un mayor nivel de afinidad por el oxígeno que la hemoglobina. La importancia fisiológica de la mioglobina se atribuye principalmente a su capacidad de unión al oxígeno.
La mioglobina se encuentra generalmente en abundancia en los músculos cardíacos y los músculos esqueléticos adaptados a las actividades de resistencia. Estos músculos de alta resistencia se denominan «músculos rojos». La mioglobina de estos músculos rojos se une a las moléculas de oxígeno y forma oximioglobina, que actúa como lugares de almacenamiento de oxígeno de emergencia para el cuerpo. El oxígeno generalmente se libera cuando el cuerpo se encuentra en un estado de privación de oxígeno. Esto sucede durante el ejercicio intenso o el esfuerzo físico, cuando el oxígeno suministrado por la sangre por sí solo no satisface las demandas del cuerpo.
La distribución de los músculos rojos también es alta en mamíferos buceadores, como ballenas y delfines. El mayor nivel de mioglobina almacenada en estos músculos permite a estos animales almacenar más oxígeno para que puedan permanecer bajo el agua durante largos períodos. Los niveles de mioglobina también son altos en los músculos de las aves acuáticas y los pingüinos.
En los seres humanos, la mioglobina se utiliza como un marcador bioquímico importante para el diagnóstico de infarto de miocardio o ataque cardíaco. Se encuentra en abundancia en los músculos cardíacos, por lo que cualquier daño en los músculos cardíacos libera grandes cantidades de mioglobina al torrente sanguíneo. Por lo tanto, las pruebas de mioglobina se realizan en personas que presentan síntomas de ataque cardíaco. Los niveles en la sangre aumentan entre 2 y 3 horas después de un ataque cardíaco y alcanzan su punto máximo en aproximadamente 8 a 12 horas. Sin embargo, generalmente vuelve a la normalidad después de aproximadamente 24 horas de la lesión, por lo que no se puede utilizar para la evaluación en pacientes en los que los síntomas han persistido durante más de un día.
El daño severo a los tejidos musculares puede conducir a una condición llamada rabdomiólisis y puede resultar en insuficiencia renal aguda. En grandes cantidades, la mioglobina puede ser tóxica para el epitelio tubular del riñón. Causa un daño severo al epitelio renal cuando la sangre se filtra a través de ellos. Esta condición generalmente ocurre en víctimas de lesiones físicas agudas, como en el caso de terremotos o explosiones de bombas.