离原来的结合时的自然状态，在这一来一往的情形下，使得肌红蛋白对一氧化碳的亲和力只比氧气高出200倍。由于不具有四级构造，所以不像血红素一样，产生协同效应。若严重过度运动，有可能使肌细胞溶解并导致肌红蛋白进入血液，在肾脏堵住肾小管，引起肾损伤，称为横纹肌溶解症。肌细胞溶解还会释放出大量的钾，引起高钾血症。