1. В среде чистого азота - столько, сколько хватит воздуха в лёгких (увы, запасать, как киты, в миоглобине не умеем). Вероятно, при надлежащей тренировке и быв предупреждён заранее, несколько минут продержаться можно. Если заменить воздух, подаваемый в дыхательную маску, на чистый азот - думаю, несколько секунд, и это будет род "гуманной казни" - удушье это реакция на избыток

, а не недостаток

2. В среде чистого кислорода - зависит от парциального давления. Если, поддерживая давление низким, обеспечим парциальное давление равное парциальному давлению кислорода в атмосферном воздухе или незначительно выше - ничего не будет (так держали атмосферу в "Аполлонах", чтобы, снизив давление, облегчить корпус корабля). Отсутствие азота по некоторым данным вредно, но чтобы это проявилось, нужны месяцы и годы экспозиции, несколько часов и даже дней не повлияют. Кислород при атмосферном давлении может вредно действовать на ткань лёгких, при наличии некоторых заболеваний. Однако даже для больных в реанимации, как и для здоровых, несколько дней не повредят. Гемоглобин насыщается кислородом, так что при нормальном давлении повышение напряжения кислорода в тканях незначительно. Чтобы кислород доставлялся в ткани в избытке, используют гипербарическую оксигенацию - подачу кислорода под избыточным давлением (до 2 ата сверх атмосферного, хотя это крайний случай, обычно 0.6-1.2 ата при экспозиции 15-45 минут).
Одна из опасностей в этом случае - эпилептический припадок, наличии эпилепсии в анамнезе есть противопоказание к ГБО. Усиливается перекисное окисление липидов (что, в частности, фактор ускоренного старения - но видел работы по ГБО в геронтологии, а кто-то из американских миллионеров, желая продлить жизнь, спал в кислородной палатке).
3. Таких данных не встречал. Парциальное давление более 3 ата приводит к заболеваниям, а менее - является профессиональной вредностью, скажем, водолазов. Но основные заболевания у них - кессонная болезнь или баротравма. Видимо, надо искать материалы в "подводной медицине". Но там фокус будет не на длительности жизни, а на острых осложнениях. Хотя, возможно, на мышках кто-нибудь такое и изучал.