[Gvozd]

Когда уничтожается переменная xmlhr?

для данного кода, после того как выполнится xmlhr.onreadystatechange
в общем случае, когда никто больше не ссылается на переменную(в том числе и замыкания)

Не приведет-ли к утечке памяти многократный вызов sendRequest ?

если вы не сделаете ее глобальной, либо не сделаете ей новый контекст, который проживет дольше чем сам запрос, то должно удалатся автоматически сборщиком мусора.
реализация сборщика мусора индивидуальна для разных браузеров, но на данный момент во всех вроде бы все нормально по этому поводу.
говорить об утечках смысла нету.может быть только для осла, но он вроде бы для контекстов JS от этого излечился
точнее сказать не могу

Или лучше создать экземпляр XMLHttpRequest вне функции sendRequest, а в ней использовать один и тот же?

лучше не стоит.
нарушается логика, и возможны непредвиденные ситуации, если что-то неаккуратно сделаете.