Физиолог, доктор медицинских наук. В 1920-1924 гг. в сотрудничестве с С.И. Чечулиным разработал метод искусственного кровообращения и сконструировал первый в мире аппарат для искусственного кровообращения - автожектор, который использовал в опытах на собаках при оживлении их организма после наступления клинической смерти. Так 1 ноября 1926 г. в ходе эксперимента продемонстрировал собаку с остановленным сердцем, которая, благодаря искусственному кровообращению, в течение двух часов оставалась живой. Результатом другого эксперимента стала голова собаки,
жившая после отделения от тела. Считается, что именно этот эксперимент вдохновил писателя-фантаста Алекскандра Беляева на создание своего знаменитого романа "Голова профессора Доуэля". В 1936 г. СС. Брюхоненко разработал пузырьковый оксигенатор ("искусственные лёгкие"), который применялся в экспериментах одновременно с автожектором. В 1945-1951 гг. по методу Брюхоненко осуществлялось оживление организма человека. В 1965 г. за научное обоснование и разработку проблемы искусственного кровообращения С.С. Брюхоненко была посмертно присуждена Ленинская премия.
Скончался С.С. Брюховенко 20 апреля 1960 года, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище (8 уч. 3 ряд).
